專利名稱：用于軋輥研磨的方法以及裝置的制作方法
用于軋輥研磨的方法以及裝置相關(guān)串請本申請根據(jù)35 USC 119(e)要求了 2009年5月19日提交的美國臨時申請?zhí)?1/179,518的權(quán)益，將其通過引用以其全文結(jié)合在此。
背景技術(shù)：
軋制是指一種制造過程，其中使一種材料，例如一種金屬通過至少一對輥。在金屬片材的表面最終處理中所使用的軋輥總體上是大(例如，長7英尺、直徑2英尺)的金屬軋輥，這些金屬軋輥可以是由鍛鋼、難以研磨的高速鋼、或具有不同的Cr水平的ICDP鋼制成的。這些輥的制造經(jīng)常包括一個圓柱形的研磨過程，稱為(軋)輥研磨，其中一個粘結(jié)的研磨輪在一個專用的軋輥研磨機(jī)上來回地橫過該軋輥的表面以研磨該輥的表面并且使其光 滑。軋輥研磨過程提出的一些挑戰(zhàn)涉及到該輥的表面光潔度。例如，不穩(wěn)定的研磨系統(tǒng)可以引起在該研磨輪與該工件之間的振動幅值隨著時間而增加。這導(dǎo)致了一連串的波紋(這些波紋是在一個稱為再生的或自激發(fā)的震顫過程中沿著該研磨輪與該工件這兩者的表面發(fā)展并且建立的)并且與研磨之后在軋輥的表面中的瑕疵(稱為“震顫標(biāo)記”)相關(guān)。這些震顫標(biāo)記，連同其他研磨圖案、進(jìn)給線、隨機(jī)的標(biāo)記、凹痕、以及在該研磨過程中在該輥表面上產(chǎn)生的其他類型的瑕疵被轉(zhuǎn)移到正在被該輥加工的金屬片材上，從而折損了最終產(chǎn)品的品質(zhì)。在軋輥研磨過程中的其他挑戰(zhàn)涉及到在該研磨過程中除去粘結(jié)劑材料以及累積的磨損的磨料顆粒。在許多軋輥研磨操作中，例如當(dāng)由于用完而安裝一個新的輪并且在該第一次運(yùn)行之前開放(opening)該輪的表面時總體上進(jìn)行修整。此外，該輪可以在輪的幾趟之后使用在該研磨區(qū)之外的一個靜態(tài)修整工具進(jìn)行再修整。由于該研磨輪必須離開該研磨區(qū)以進(jìn)行修整，所以該軋輥研磨被中斷，從而增加了生產(chǎn)一個光潔的輥所要求的總時間。

發(fā)明內(nèi)容
因此對于使軋輥的表面上的震顫標(biāo)記以及的其他瑕疵的形成最小化或?qū)⑵錅p少的技術(shù)以及設(shè)備存在一種需要。對于增加生產(chǎn)率和/或降低與軋輥的生產(chǎn)有關(guān)的生產(chǎn)成本的軋輥研磨方法以及系統(tǒng)也存在一種需要。本發(fā)明的一個方面涉及一種用于軋輥研磨的方法，該方法使用了一種可滲透的研磨輪。在一個實(shí)施方案中，一種用于對軋輥進(jìn)行研磨的方法包括將一個研磨輪安裝到一個軋輥研磨機(jī)上，該輪包括由一種纖維粒子的基質(zhì)限定的、按體積計約55%至約80%的互連的孔隙率，這些纖維粒子具有的長度與直徑的長徑比是至少4 1，優(yōu)選5 1，以及對于研磨有效量的磨料顆粒和粘結(jié)劑，并且該輪具有的空氣滲透性是以cc空氣/秒/英寸水來測量為該磨料顆粒截面寬度的至少0. 44倍；b)使該研磨輪與一個具有圓柱表面的旋轉(zhuǎn)的軋輥接觸；c)使該輪橫過該軋輥的表面，保持該輪與該軋輥的表面持續(xù)接觸；并且d)研磨該軋輥的表面。在該輪中存在的纖維粒子可以是磨料顆粒、填充劑、它們的組合、或它們的團(tuán)聚體。這種互連的孔隙率提供了一種開放的通道結(jié)構(gòu)，從而允許流體(例如，研磨冷卻齊Li)或碎片在研磨過程中穿過該磨料物品而通過。在另一個實(shí)施方案中，一種用于對軋輥進(jìn)行研磨的方法包括a)將一個研磨輪安裝到一個軋輥研磨機(jī)上，該輪具有的以cc空氣/秒/英寸水測量的空氣滲透性是該磨料顆粒的截面寬度的至少0. 44倍；b)使該輪與一個具有圓柱表面的旋轉(zhuǎn)的軋輥接觸；c)使該輪橫過該軋輥的表面，同時保持該輪與該軋輥的表面持續(xù)接觸；并且d)研磨該軋輥的表面。在具體實(shí)例中，該研磨輪包括(i)在該研磨輪固化之前，一種纖維粒子的基質(zhì)，這些纖維粒子具有的長度與直徑的長徑比是至少4 1，優(yōu)選5 l;(ii)該研磨輪固化之后，按體積計約55%至約80%的互連的孔隙率，該互連的孔隙率是由該纖維粒子基質(zhì)限定的；以及
(iii)對研磨有效量的磨料顆粒和粘結(jié)劑。在該輪中存在的這種互連的孔隙率提供了一種開放的通道結(jié)構(gòu)，從而允許流體或碎片在研磨過程中穿過該磨料物品而通過。該纖維粒子基質(zhì)是至少一個結(jié)構(gòu)化的填充劑的層，該結(jié)構(gòu)化的填充劑選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成玻璃墊、有機(jī)墊、陶瓷纖維墊、以及它們的組合。在又一個實(shí)施方案中，一種用于對軋輥進(jìn)行研磨的方法包括a)將一個研磨輪安裝到一個軋輥研磨機(jī)上，該輪包括由一種纖維粒子的基質(zhì)限定的、按體積計約40%至約54%的互連的孔隙率，這些纖維粒子具有的長度與直徑的長徑比是至少4 1，優(yōu)選5 1，以及對于研磨有效量的磨料顆粒和粘結(jié)劑，并且該輪具有的空氣滲透性是以cc空氣/秒/英寸水測量為該磨料顆粒截面寬度的至少0. 22倍；b)使該輪與一個具有圓柱表面的旋轉(zhuǎn)的軋輥接觸；c)使該輪橫過該軋輥的表面，保持該輪與該軋輥的表面持續(xù)接觸；并且d)研磨該軋輥的表面。該輪的這種互連的孔隙率提供了一種開放的通道結(jié)構(gòu)，從而允許流體或碎片在研磨過程中穿過該磨料物品而通過。這些纖維粒子可以是磨料顆粒、填充劑、它們的組合、以及它們的團(tuán)聚體。在還另一個實(shí)施方案中，一種用于對軋輥進(jìn)行研磨的方法包括a)將一個研磨輪安裝到一個軋輥研磨機(jī)上，該輪具有的以cc空氣/秒/英寸水測量的空氣滲透性是該磨料顆粒的截面寬度的至少0. 44倍；b)使該輪與一個具有圓柱表面的旋轉(zhuǎn)的軋輥接觸；c)使該輪橫過該軋輥的表面，保持該輪與該軋輥的表面持續(xù)接觸；并且d)研磨該軋輥的表面。在具體實(shí)例中，該輪包括(i)在固化該磨料物品之前，一種纖維粒子的基質(zhì)，這些纖維粒子具有的長度與直徑的長徑比是至少4 1，優(yōu)選5 I ;(ii)在固化該磨料物品之后，按體積計約55%至約80%的互連的孔隙率，該互連的孔隙率是由該纖維粒子基質(zhì)限定的；以及(iii)對研磨有效量的磨料顆粒和粘結(jié)劑。這種互連的孔隙率提供了一種開放的通道結(jié)構(gòu)，從而允許流體或碎片在研磨過程中穿過該磨料物品而通過。該纖維粒子基質(zhì)是至少一個結(jié)構(gòu)化的填充劑的層，該填充劑選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成玻璃墊、有機(jī)墊、陶瓷纖維墊、以及它們的組合。在又一個實(shí)施方案中，一種用于對軋輥進(jìn)行研磨的方法包括a)將一個研磨輪安裝到一個軋輥研磨機(jī)上，該輪包括磨料顆粒的一種共混物，該共混物包括i) 一種單纖維的溶膠凝膠氧化鋁磨料顆粒，該顆粒具有的長度與截面寬度的長徑比是大于約I. 0，或其一種團(tuán)聚體；以及ii)團(tuán)聚式磨料顆粒的粒料，這些磨料粒料包括被一種粘結(jié)材料保持在一個三維形狀內(nèi)的多個磨料顆粒；一種粘結(jié)劑；以及至少約35體積百分比的孔隙率；b)使該研磨輪與一個具有圓柱表面的旋轉(zhuǎn)的軋輥接觸；C)使該輪橫過該軋輥的表面，保持該輪與該軋輥的表面持續(xù)接觸；并且d)研磨該軋輥的表面。在又另一個實(shí)施方案中，一種用于對軋輥進(jìn)行研磨的方法包括a)將一個研磨輪安裝到一個軋輥研磨機(jī)上，該輪包括一種團(tuán)聚體，該團(tuán)聚體包括i) 一種單纖維的溶膠凝膠氧化鋁磨料顆粒，該顆粒具有的長度與截面寬度的長徑比是大于約1.0 ;ii) —種非單纖維的磨料顆粒；以及iii) 一種粘結(jié)材料，其中該非單纖維的磨料顆粒以及單纖維的溶膠凝膠氧化鋁磨料顆粒被該粘結(jié)材料保持在一個三維形狀內(nèi)；一種粘結(jié)劑；以及至少約35體積百分比的孔隙率；b)使該輪與一個具有圓柱表面的旋轉(zhuǎn)的軋輥接觸；c)使該輪橫過該軋輥的表面，保持該輪與該軋輥的表面持續(xù)接觸；并且d)研磨該軋輥的表面。任選地，以上描述的方法可以進(jìn)一步包括對該研磨輪進(jìn)行修整。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，修整在該輪橫過該軋輥的表面時進(jìn)行。還可以采用順序的修 整。本發(fā)明的另一個方面涉及一種用于對軋輥進(jìn)行研磨的方法，該方法包括對在研磨操作中所使用的研磨輪的連續(xù)修整。在一個實(shí)施方案中，一種用于對軋輥進(jìn)行研磨的方法包括將一個研磨輪安裝到一個軋輥研磨機(jī)上；使該輪與一個旋轉(zhuǎn)的軋輥接觸；使該輪橫過該軋輥的表面，保持該輪與該軋輥的表面持續(xù)接觸；在該研磨輪橫過該軋輥的表面時修整該研磨輪；并且研磨該軋棍的表面。在又一個實(shí)施方案中，一種用于對軋輥進(jìn)行研磨的方法包括使一個旋轉(zhuǎn)的研磨輪與一個修整工具一起沿著一個旋轉(zhuǎn)的軋輥的長度移動，其中該研磨輪研磨了該軋輥的一個表面并且該旋轉(zhuǎn)的研磨工具接觸了該研磨輪的周邊。在又另一個實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及一種用于對正在研磨軋輥的一個輪進(jìn)行修整的方法。該方法包括在該輪橫過該軋輥的一個表面時保持在該輪與一個旋轉(zhuǎn)修整工具之間的接觸。本發(fā)明的又一個方面涉及用于對軋輥進(jìn)行研磨的設(shè)備。在一個實(shí)施方案中，一種用于對軋輥進(jìn)行研磨的裝置，包括一個第一系統(tǒng)，該第一系統(tǒng)用于使一個旋轉(zhuǎn)的研磨輪橫過一個軋輥的表面并且保持該輪與該軋輥持續(xù)接觸；以及一個第二系統(tǒng)，該第二系統(tǒng)用于保持正在橫過該軋輥的表面的該旋轉(zhuǎn)研磨輪與一個修整工具(例如，一個修整輪)之間的持續(xù)接觸。在另一個實(shí)施方案中，一種軋輥研磨機(jī)包括用于安裝一個研磨輪和一個旋轉(zhuǎn)修整工具的一個組件，其中該旋轉(zhuǎn)修整工具可以接觸該研磨輪的周邊，以及用于在該研磨輪橫過該軋輥的一個表面時將該旋轉(zhuǎn)修整工具與該研磨輪一起移動的裝置。在又一個實(shí)施方案中，一個用于對軋輥進(jìn)行研磨的裝置包括一個修整工具，該修整工具操作性地連接到一個研磨輪上以便當(dāng)該研磨輪橫過該軋輥的一個表面時保持在該修整工具與該研磨輪之間的接觸。本發(fā)明可以在輥的制造或修理中實(shí)施并且具有許多優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的多個方面提供了通用的并且靈活的特征，這些特征允許對由許多類型的合金制成的并且具有凸起的、凹陷的、瓶頸的或其他(復(fù)雜)形狀的輥進(jìn)行加工。在許多情況下，實(shí)施本發(fā)明產(chǎn)生了與標(biāo)準(zhǔn)的有機(jī)粘結(jié)的輪相比更高的G比率(在研磨過程中從工件上去除的材料體積與所消耗的研磨輪的體積之比)以及因此更長的輪壽命。在其許多實(shí)現(xiàn)方式中，徑向的橫給進(jìn)可以顯著地增加，由此降低了對于生產(chǎn)某一光潔度所要求的趟的數(shù)目。由于每趟的這種高準(zhǔn)確度，需要去除更少的輥材料，另一種特征，該特征導(dǎo)致了減少的加工時間以及還有導(dǎo)致最終處理的工件具有更長的輥壽命。加工時間還可以通過使用一種修整操作而減少，該修整操作并不打斷研磨但是可以連續(xù)地或按需要進(jìn)行，而不要求該輪離開該研磨區(qū)用一個靜態(tài)修整工具進(jìn)行修整。在此描述的這種修整系統(tǒng)可以使軋輥研磨穩(wěn)定，從而增加該方法的一致性并且在此描述的某些方法允許很容易地修整并且整形該輪。該旋轉(zhuǎn)修整器對比該研磨輪速度的速度比率可以精確地進(jìn)行調(diào)整，這樣該輪可以在非常強(qiáng)的切削作用下對多個粗糙研磨趟(或?qū)垯C(jī)中的多個第一機(jī)架(stand))進(jìn)行調(diào)整并且還由于該修整系統(tǒng)產(chǎn)生的減小的輪表面粗糙度而獲得了一個光滑的表面光潔度。在此描述的修整安排以及修整操作可以由該軋輥研磨機(jī)的CNC系統(tǒng)進(jìn)行控制。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，該修整工具的輪廓可以被確定為通過破壞該研磨輪的邊緣而避開進(jìn)給線。

鑒于玻璃化的研磨輪可以產(chǎn)生燒傷問題，在此描述的這種高孔隙的并且可滲透的輪提供了改進(jìn)的冷卻劑通路，由此降低或最小化了熱量的產(chǎn)生。本發(fā)明的多個方面還有助于增加的冷卻系統(tǒng)壽命，因?yàn)槊繂挝粫r間產(chǎn)生了更少的研磨輪碎片以及金屬切屑(對于相同的材料去除率(MRR)更長的研磨輪壽命以及得到公差內(nèi)的形狀而更少的輥材料去除)。鑒于當(dāng)使用常規(guī)的技術(shù)時，該輥的表面品質(zhì)典型地通過改變該輪的磨料粒度而實(shí)現(xiàn)，在其一些實(shí)施方案中，本發(fā)明使之有可能通過改變研磨輪的速度和/或修整的參數(shù)而控制該輥的表面品質(zhì)。在具體實(shí)例中，表面光潔度通過該輪的速度比率而不是輥的速度進(jìn)行控制。在其許多實(shí)現(xiàn)方式中，本發(fā)明產(chǎn)生了更好的受控的表面光潔度，當(dāng)使用一種玻璃化的研磨輪時，等級從0. 2微米一直到10微米。


在附圖中，貫穿不同視圖的參考符號指代相同的部分。這些圖不一定是按比例繪制的；重點(diǎn)是說明本發(fā)明的原則。在附圖中圖I是可以在軋輥研磨過程中使用的輥以及研磨輪安排的一個圖。圖2是一個用于軋輥研磨的系統(tǒng)的圖，包括一個輥、一個研磨輪以及一個靜態(tài)修整棒。圖3是一個用于軋輥研磨的系統(tǒng)的圖，包括一個輥、一個研磨輪以及一個靜態(tài)的金剛石修整系統(tǒng)。 圖4A和4B是一個用于軋輥研磨的系統(tǒng)的圖，包括一個輥、一個研磨輪以及一個靜態(tài)旋轉(zhuǎn)的修整軋輥。圖5A和5B是一個用于軋輥研磨的系統(tǒng)的圖，包括一個使用了非靜態(tài)的旋轉(zhuǎn)的修整軋輥的安排，該修整軋輥在該研磨輪橫過該輥時與該研磨輪接觸。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明總體上涉及對軋輥進(jìn)行研磨。在其不同實(shí)施方案中，它可以在對由不同的材料制成并且具有不同形狀的輥的制造或修理中在熱的、冷的、連同酸洗的以及冷軋(coldroll)應(yīng)用中實(shí)施?？梢允褂帽景l(fā)明的多個方面進(jìn)行加工的輥材料的例子包括但不限于鑄鋼、鍛鋼、高速(HSS)鋼、鑄HSS鋼、高鉻(Cr)鋼、5% Cr以及低Cr鋼、無限冷雙層鑄(ICDP)鋼、鑄ICDP鋼等等。本發(fā)明的多個方面可以在被設(shè)計為用于生產(chǎn)以下項(xiàng)的軋輥的研磨中實(shí)施厚板、板、大直徑管、管材、管道以及配管、條、鍍錫鐵皮、鋼錠、鋼坯、熱軋建筑型鋼、鋼軌、管坯(tube round)、無縫管、線材、線、條、冷拔條鋼以及其他金屬物品。這些輥可以是圓柱形的、凸起的、凹陷的、瓶頸的、或可以具有其他復(fù)雜的形狀?？傮w而言，軋輥研磨使用為此類操作所設(shè)計的機(jī)器來進(jìn)行。在本發(fā)明的具體實(shí)例中，所使用的機(jī)器是數(shù)字控制的，優(yōu)選計算機(jī)數(shù)字控制(CNC)的。適當(dāng)?shù)能堓佈心C(jī)可以從德國馬瑟威茨的赫克力斯(Herkules, Meuselwitz, Germany)、德國布爾巴赫的瓦德里希西根(Waldrich Siegen, Burbach, Ger many)、以及意大利米蘭的波米尼(Techint公司)、德國的納科索斯-尤尼恩(Naxos Union)以及從向軋輥研磨行業(yè)供應(yīng)設(shè)備的不同的其他設(shè)備廠商們那獲得。在軋輥研磨的過程中，將一個所選定的研磨輪安裝到一個軋輥研磨機(jī)上，其安排為允許對該輥的表面進(jìn)行研磨。例如圖I示出了安排10，該安排包括在箭頭A指示的方向 上旋轉(zhuǎn)的輥12，以及在箭頭B指示的方向上旋轉(zhuǎn)的研磨輪14。一旦旋轉(zhuǎn)的研磨輪14與該旋轉(zhuǎn)的輥接觸，則將該輪在該輥的端部16與18之間(如箭頭C指示的)逐漸橫過該旋轉(zhuǎn)的輥的表面，以便從該輥表面上除去材料。在一個說明性的實(shí)例中，輥12具有的輥長度是1880毫米(mm)并且棍直徑是790mm ;輪14的尺寸是915mmX 102mmX 304. 8mm具有一個約550mm的輪軸端。輥12以一個輥速度Vr旋轉(zhuǎn)(箭頭A)，該速度可以是在從大約每分鐘20轉(zhuǎn)(RPM)至大約60RPM的范圍之內(nèi)，例如40RPM。該輪的移動結(jié)合了該輪的速度，Vs (箭頭B)以及該輪的振動，0，(圖I中箭頭D示出的)。在許多情況下Vs是在從約12至約50m/s的范圍內(nèi)，優(yōu)選地以在從約30至約35m/s的范圍內(nèi)的速度。該輪的振動可以是例如Vs的約+/-10%。該研磨輪的橫過(箭頭C)以一個橫過速度Vf進(jìn)行，該速度典型地是在從約200毫米每分鐘(mm/min)至約4000mm/min的范圍內(nèi)，例如約2000mm/min。在一個度量為7英尺長并且2英尺直徑的典型輥上，該橫過步驟可以需要約0. 6至I. 0分鐘完成。還有意義的是描述了該恒定的橫給進(jìn)Ac (典型地以微米/分鐘(ym/min)計)以及在一個輥的每一端部處發(fā)生的順序的橫給進(jìn)(Pm)的參數(shù)。這由箭頭E展示。在本發(fā)明的具體實(shí)施方案中，研磨輪14是在1998年4月14日發(fā)布的、授予Wu等人的題目為高滲透性研磨輪(High Permeability Grinding Wheel s)的美國專利號5，738，697中描述的一個研磨輪，將其傳授內(nèi)容通過弓I用以其全文結(jié)合在此。在一個實(shí)例中，研磨輪14包括按體積計約55%至約80%的互連的孔隙率、對研磨有效量的磨料顆粒以及粘結(jié)劑，并且該研磨輪具有的空氣滲透性是以cc空氣/秒/英寸水測量為該磨料顆粒截面寬度的至少0. 44倍，其中該互連的孔隙率提供了一種開放的通道結(jié)構(gòu)從而允許流體或碎片在研磨過程中穿過該磨料物品通過。在另一個實(shí)例中，研磨輪14包括按體積計約40%至約54%的互連的孔隙率、對研磨有效量的磨料顆粒以及粘結(jié)劑，并且該研磨輪具有的空氣滲透性是以cc空氣/秒/英寸水測量為該磨料顆粒截面寬度的至少0. 22倍，其中該互連的孔隙率提供了一種開放的通道結(jié)構(gòu)從而允許流體或碎片在研磨過程中穿過該磨料物品而通過。
該研磨輪優(yōu)選地包含一種玻璃化的粘結(jié)劑以及具有至少約4 1(例如5 I或更大)的L/D比的磨料顆粒的纖維粒子。該磨料顆粒可以是一種燒結(jié)的加晶種的溶膠凝膠氧化鋁單纖維顆粒并且該輪可以通過添加或不添加孔誘導(dǎo)劑來制造。纖維的填充劑材料可以單獨(dú)地或與纖維的磨料顆粒組合來使用以在磨料物品中創(chuàng)造互連的孔隙率。該輪包括對于軋輥研磨操作所需要的有效量值的磨料顆粒以及粘結(jié)劑以及任選地填充劑、潤滑劑或其他組分。它優(yōu)選地包含能夠?qū)崿F(xiàn)的最大體積的可滲透的孔隙率同時保持足夠的經(jīng)受研磨力的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。例如，該研磨輪可以包括按體積計約40%到80%，優(yōu)選地55%到80%并且最優(yōu)選地60%到70%的互連的孔隙率。如在此使用的，術(shù)語“互連的孔隙率”是指該研磨工具的孔隙率，該孔隙率是由粘結(jié)的磨料顆粒的粒子之間的、并且對一種流體的流動是開放的間隙組成。該體積的剩余量，20%至60%是處于約20 : I至I : I的顆粒比粘結(jié)劑比率的磨料顆粒以及粘結(jié)劑。這些量值是對于研磨有效的，其中對于更大的研磨輪并且對于包含有機(jī)粘結(jié)劑而不是玻璃化粘結(jié)劑的配方要求更高量值的粘結(jié)劑以及顆粒。相對于常規(guī)的磨料 顆粒，玻璃化粘結(jié)劑中的超級磨料顆粒典型地包括更高的粘結(jié)劑含量。在一個實(shí)現(xiàn)方式中，該研磨輪使用一種玻璃化粘結(jié)劑形成并且包含約15%至43%的磨料顆粒以及3%至15%的粘結(jié)劑。如在此所使用的，該研磨輪的滲透率是Q/P，其中Q意思是以空氣流動的cc表達(dá)的流速，并且P意思是是壓差。Q/P是在一種流體(例如，空氣)的給定的流速下在該研磨工具結(jié)構(gòu)與大氣之間測量的壓差。這個相對滲透率Q/P是與孔體積和孔徑的平方的乘積成比例的。更大的孔徑大小是優(yōu)選的?？椎膸缀涡螤钜约澳チ狭交蛄６仁怯绊慟/P的其他因素，其中更大的磨料粒徑產(chǎn)生了更高的相對滲透率。對于55%至80%的孔隙率，滲透性與磨料粒度之間的關(guān)系可以由以下等式表示最小滲透率=0. 44 X磨料顆粒的截面寬度。至少220粒度(70微米)的截面寬度是優(yōu)選的。Q/P可以使用滲透性測試基于達(dá)西定律來測量，該定律支配了多孔介質(zhì)上流速與壓力之間的關(guān)系。一種適當(dāng)?shù)难b置包括一個空氣供應(yīng)裝置(air s upply)、一個流量計(為測量Q，入口空氣流速)、一個壓力計(為測量在不同的輪位置處的壓力變化)以及一個連接到該空氣供應(yīng)裝置上用于引導(dǎo)該空氣流對準(zhǔn)該研磨輪上的不同表面位置的噴嘴。對于在一種玻璃化的粘結(jié)劑中具有約55%至80%的孔隙率的研磨工具，使用在截面寬度上具有80至120粒度(132-194微米)的磨料顆粒粒徑，一個優(yōu)選的空氣滲透性是至少40cc/秒/英寸水。對于大于80粒度(194微米)的磨料顆粒粒徑,一個優(yōu)選的滲透性是至少50cc/秒/英寸水。對于在一種玻璃化的粘結(jié)劑中具有從約40%至小于約55%的孔隙率的研磨工具，使用具有80至120粒度(132-194微米)的磨料粒徑，優(yōu)選的空氣滲透性是至少29cc/秒/英寸水。對于大于80粒度(194微米)的磨料粒徑，要求至少42cc/秒/英寸水的最小滲透率。對于從約40%至小于55%的孔隙率，滲透性與磨料粒度之間的關(guān)系可以由以下等式表不最小滲透率=0. 22 X磨料顆粒的截面寬度。
對于其他磨料粒度、粘結(jié)劑類型、以及孔隙率水平的類似的相對滲透率限制可以由技術(shù)人員對于一個給定類型的磨料物品通過將這些關(guān)系以及達(dá)西定律應(yīng)用到經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)中進(jìn)行確定。更小截面寬度的顆?？赡芤笫褂脝卫w維間隔物(例如，鼓泡的氧化鋁(bubblealumina))來保持在模制以及燒制步驟過程中的滲透性?？梢允褂酶蟮哪チ狭６??？傮w上，粒度大小是基于該工件的性質(zhì)進(jìn)行選擇的，在這種情況下，技術(shù)人員根據(jù)一個具體的研磨操作的要求對軋輥、所使用的研磨機(jī)、輪組成以及幾何形狀、表面光潔度以及其他變量要素進(jìn)行選擇和實(shí)施。以上描述的研磨輪具有由一種纖維粒子(“這些纖維”)基質(zhì)限定的、獨(dú)特并且穩(wěn)定的互連的孔隙率。這些纖維可以包括、其主要組成為或組成為磨料顆粒或填充劑或這兩者的組合并且可以具有多種形狀以及幾何形式。這些纖維可以與該粘結(jié)劑組分以及其他研磨工具組分混合，然后壓制并且固化或燒制以形成該研磨輪。在另一個優(yōu)選實(shí)施方案中，將一種纖維墊、以及任選地其他工具組分進(jìn)行預(yù)成型，并且任選地用其他混合組分浸潰，然后固化或燒制以便在一個或多個步驟中形成該工具。如果通過加入封閉的孔或有機(jī)孔誘導(dǎo)劑將這些纖維甚至更松散地進(jìn)行安排以進(jìn)一步地分開粒子，則可以實(shí)現(xiàn)甚至更高的滲透率。當(dāng)燒制時，由于這些纖維為了該物品的穩(wěn)定性必須互連，所以由有機(jī)粒子構(gòu)成的一種物品會退縮從而產(chǎn)生一種具有更小尺寸的物品。在研磨工具的燒制之后的最終尺寸和所創(chuàng)造的產(chǎn)生的滲透性是隨著纖維的長徑比而改變的。L/D越高，則填充排列的滲透率將保持得越高?？梢允褂萌魏蔚哪チ匣旌衔锱浞絹碇苽溲心ポ?4，條件是該混合物在形成物品并 且將其燒制之后產(chǎn)生了一種具有最小的滲透率以及所討論的互連的孔隙率特征的物品。在一個優(yōu)選實(shí)施方案中，輪14包括一種單纖維磨料顆粒的粒子，該粒子結(jié)合了基于燒結(jié)的溶膠凝膠a氧化鋁的多晶研磨材料，優(yōu)選地具有的晶體尺寸是不大于1-2微米，更優(yōu)選地小于0. 4微米。適當(dāng)?shù)膯卫w維磨料顆粒的粒子描述在授予Rue等人的美國專利號 5，244，477 ;授予 Kalinowski 等人的 5，129，919 ;授予 Kalinowski 等人的 5，035，723 ；以及授予Rue，等人的5，009，676中，將它們通過引用由此結(jié)合。其他類型的具有更大晶體的多晶氧化鋁磨料顆粒(單纖維磨料顆?？梢詮闹蝎@得并且在此處使用)披露在例如授予Leitheiser等人的美國專利號4，314，705 ;以及授予Wood的5，431，705中，將其內(nèi)容通過引用結(jié)合在此。單纖維顆粒具有的L/D長徑比可以是至少4 1，優(yōu)選至少5 I?？梢允褂貌煌膯卫w維形狀，包括，例如直的、彎曲的、螺旋的以及彎折的纖維。在一個具體實(shí)例中，這些氧化鋁纖維是空心形狀的。在一個優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)方式中，該單纖維磨料顆粒的粒子具有的磨料粒度是大于220粒度(即，直徑大于79微米的粒徑)。在替代方案中，具有400到220粒度(23到79微米)的單纖維磨料顆粒的粒子可以用于具有大于79 的平均團(tuán)聚的粒徑的團(tuán)聚形式中。在一個第二替代的優(yōu)選實(shí)施方案中，具有400至220粒度的磨料粒度的單纖維磨料顆粒的粒子可以與在燒制過程中對一個將這些單纖維分開有效的量的孔誘導(dǎo)劑(有機(jī)材料或封閉的孔)一起使用，并且由此在最終的研磨輪中保持至少約40cc/秒/英寸水的最小滲透率。在該研磨輪中可以使用的磨料顆粒的例子(無論是否處于單纖維的形式)包括單不限于常規(guī)的磨料，例如像，氧化鋁、碳化硅、氧化鋯-氧化鋁、石榴石以及金剛砂，可以按約0. 5至5，000微米，優(yōu)選地約2至200微米的磨料粒度來使用。超級磨料，包括但不限于金剛石、立方氮化硼以及硼的低氧化物(如在美國專利號5，135，892中說明的，將其通過引用由此結(jié)合)能以例如與常規(guī)的磨料顆粒相同的磨料粒度來使用。盡管在磨料物品中通常使用的任何粘結(jié)劑可以與這些纖維粒子一起使用來形成一種粘結(jié)的磨料物品，但是對于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度而言一種玻璃化的粘結(jié)劑是優(yōu)選的。其他本領(lǐng)域中已知的粘結(jié)劑，例如有機(jī)或樹脂粘結(jié)劑，連同適當(dāng)?shù)墓袒瘎┮部梢杂脕砝缧纬删哂屑s40%至80%互連的孔隙率的物品。這些研磨輪可以包括添加劑，例如填充劑，優(yōu)選地如單纖維的或纏結(jié)的或團(tuán)聚的單纖維粒子、孔誘導(dǎo)劑、潤滑劑以及加工助劑，例如抗靜電劑以及暫時的粘結(jié)材料，用于模制并且壓制這些物品。如在此所使用的，“填充劑”排除了具有封閉孔的以及有機(jī)材料類型的孔誘導(dǎo)劑。這些任選的磨料混合物組分的適當(dāng)量值可以由本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員很容易地確定。適當(dāng)?shù)奶畛鋭┌ù渭壞チ希腆w潤滑劑、金屬粉末或粒子、陶瓷粉末、例如碳化 硅，以及本領(lǐng)域已知的其他填充劑。該研磨輪可以使用常規(guī)的技術(shù)以及設(shè)備形成?？梢允褂美洹鼗驘釅褐撇⑶以撗心ポ喛梢酝ㄟ^本領(lǐng)域已知的常規(guī)的燒制過程進(jìn)行燒制并且對于粘結(jié)劑以及其他組分的類型以及數(shù)量進(jìn)行選擇?？傮w而言，隨著孔隙率含量的增加，燒制時間以及溫度降低?？梢杂脕碇圃煅心ポ喌募夹g(shù)的例子在1998年4月14日發(fā)布的、授予Wu等人的題目為用于制造高滲透性研磨輪的方法(Method for Making High Permeable GrindingWheels)的美國專利號5，738，696中進(jìn)行了描述，將其傳授內(nèi)容通過引用以其全文結(jié)合在此。此外，該研磨輪可以通過一步法制備，例如在1993年6月24日發(fā)布的、授予Carman等人的題目為用于生產(chǎn)自粘結(jié)的陶瓷研磨輪的方法(Process for Producing Self-BondedCeramic Abrasi ve Wheels,)的美國專利號5，221，294中所披露的，將其內(nèi)容通過引用結(jié)合在此。當(dāng)使用一種一步法時，通過選擇一個墊或泡沫結(jié)構(gòu)來最初獲得一個多孔的結(jié)構(gòu)，該墊或泡沫結(jié)構(gòu)具有互連的孔隙率并且由一種有機(jī)(例如，聚酯)或無機(jī)(例如，玻璃)纖維或陶瓷纖維基質(zhì)、或一種陶瓷或玻璃或有機(jī)的蜂窩基質(zhì)或它們的一種組合來組成，并且然后用磨料顆粒以及粘結(jié)劑浸潰該基質(zhì)，接著通過燒制和最終處理(如需要時)來形成該磨料物品。在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，將聚酯纖維墊的層以總體上為一種研磨輪的形狀進(jìn)行安排并且用氧化鋁漿料浸潰以涂覆這些纖維?？梢詫⑦@種構(gòu)造加熱到約1510攝氏度(V )持續(xù)約一小時以燒結(jié)該氧化鋁并且熱致分解該聚酯，并且然后將其進(jìn)一步加工(例如，使用其他組分浸潰)并且燒制來形成該磨料物品。適當(dāng)?shù)睦w維基質(zhì)包括從美國麻省伍斯特市Saint-Gobain Corporation獲得的聚酯尼龍纖維墊產(chǎn)品。還可以使用以下樹脂涂覆的玻璃纖維紡織墊，這些墊連同一種包含磨料顆粒的磨料混合物、玻璃化的粘結(jié)劑組分以及任選的組分一起分層進(jìn)入到一個研磨輪的模具中。此種結(jié)構(gòu)混合物可以使用常規(guī)的方法進(jìn)行加工以形成一種磨料物品，這種磨料物品具有規(guī)則間隔開的、處于大通道形狀的孔并且橫過過該研磨輪。在本發(fā)明的另一個具體實(shí)施方案中，研磨輪14是一個具有滲透結(jié)構(gòu)的研磨輪，如在2007年4月5日公布的Xavier orlhac等人的題目為具有可滲透結(jié)構(gòu)的研磨工具(Abrasive Tools Having a Permeable Structure)的美國專利申請公開號2007/0074456A1中描述的，將其傳授內(nèi)容通過引用以其全文結(jié)合在此。這個工具具有按該工具的體積計至少約35%的孔隙率，優(yōu)選地約35%至約80%的孔隙率。在一個實(shí)現(xiàn)方式中，按體積計至少約30%的總孔隙率是互連的孔隙率?；ミB的孔隙率的存在典型地通過測量該研磨工具對于在受控條件下的空氣或水流動的滲透率來證實(shí)，如以上討論的美國專利號5，738，696以及5，738，697中所披露的測試方法。術(shù)語“單纖維的”磨料顆粒用來指具有沿著其長度基本上一致的截面的單纖維陶瓷磨料顆粒，其中該長度大于該截面的最大尺寸。最大截面尺寸可以是高達(dá)約2mm，優(yōu)選地低于約1mm，更優(yōu)選地低于約0. 5mm。該單纖維磨料顆粒可以是直的、彎折的、彎曲的或扭絞的，這樣長度是沿著體長度而不必要以直線來測量的。優(yōu)選地，該單纖維磨料顆粒是彎曲的或扭絞的。在研磨輪14的這個實(shí)現(xiàn)方式中所使用的單纖維磨料顆粒具有的長徑比是大于1.0，優(yōu)選地至少2 1，并且最優(yōu)選地至少約4 1，例如至少約7 I并且在約5 I與 約25 I之間的范圍內(nèi)。術(shù)語“長徑比”或“長度比截面寬度的長徑比”是指沿著主要的或更長維度的長度與沿著垂直于該主要維度的任何維度的顆粒的最大程度之間的比率。當(dāng)該截面不是圓形時，例如多邊形，該垂直于該長度方向的最長的測度被用于確定該長徑比。術(shù)語“團(tuán)聚式磨料顆粒的粒料”或“團(tuán)聚的顆粒”是指包括磨料顆粒以及一種粘結(jié)材料的三維粒料，這些料粒具有的孔隙率是至少35體積％。除非單纖維顆粒被描述為構(gòu)成了這些料粒中的全部或部分的顆粒，否則這些團(tuán)聚式磨料顆粒的料粒由塊狀的或球形的具有約I. 0長徑比的磨料顆粒組成。這些團(tuán)聚式磨料顆粒的料粒通過在2004年I月20日發(fā)布的、授予Bright等人的題目為具有團(tuán)聚的磨料的多孔磨料物品(Porous AbrasiveArticles with Agglomerated Abrasives)的美國專利號6，679，758 B2 中說明的團(tuán)聚體進(jìn)行例證。在這個實(shí)施方案中，研磨輪14由顆粒共混物制成，這些共混物包括單纖維磨料顆粒(或者處于松散的形式和/或處于團(tuán)聚的形式)、連同團(tuán)聚的、包含塊狀或球形磨料顆粒(具有的長徑比是約1.0)的磨料顆粒料粒。在另一個實(shí)例中，該輪由團(tuán)聚的單纖維磨料顆粒料粒制成，這些磨料顆粒料粒包含塊狀的或球形的磨料顆粒，該磨料顆粒具有的長徑比是約1.0。這些輪各自任選地可以包括在該顆粒共混物中的一種或多種處于松散的形式的次級磨料顆粒。在一個實(shí)現(xiàn)方式中，該共混物包括該單纖維的溶膠凝膠氧化鋁磨料顆粒以及團(tuán)聚式磨料顆粒的料粒。該共混物可以包括相對于該共混物的總重量按重量計約5% _90%，優(yōu)選約25% -90%，更優(yōu)選約45% -80%的單纖維的溶膠凝膠氧化鋁磨料顆粒。該共混物可以進(jìn)一步包括按重量計約5% -90%，優(yōu)選約25% -90%，更優(yōu)選約45% -80%的團(tuán)聚式磨料顆粒的料粒。該共混物任選地包含按重量計最大值為約50%，優(yōu)選約25%的次級磨料顆粒，該次級磨料顆粒既不是單纖維顆粒也不是團(tuán)聚的顆粒。該單纖維顆粒、該團(tuán)聚的顆粒以及該任選的次級磨料顆粒所選擇的量值總計是按在本發(fā)明的研磨工具中所使用的總顆粒共混物重量計100%。用于任選地與該單纖維顆粒以及該團(tuán)聚的顆粒共混的、適當(dāng)?shù)拇渭壞チ项w粒如下所述。在另一個實(shí)現(xiàn)方式中，該共混物包括該單纖維的溶膠凝膠氧化鋁磨料顆粒的一種團(tuán)聚體以及這些團(tuán)聚式磨料顆粒的料粒。該單纖維的溶膠凝膠氧化鋁磨料顆粒的團(tuán)聚體包括多個單纖維的溶膠凝膠氧化鋁磨料顆粒的顆粒以及一種第二粘結(jié)材料。該單纖維的溶膠凝膠氧化鋁磨料顆粒由該第二粘結(jié)材料保持在一個三維形狀中。任選地，該單纖維的溶膠凝膠氧化鋁磨料顆粒的團(tuán)聚體進(jìn)一步包括一種次級磨料顆粒。該次級磨料顆粒以及該單纖磨料顆粒由該第二粘結(jié)材料保持在一個三維形狀中。該次級磨料顆?？梢园ㄒ环N或多種在本領(lǐng)域內(nèi)已知的用于研磨工具中的磨料顆粒，例如氧化鋁顆粒(包括熔凝的氧化鋁、非單纖維的燒結(jié)的溶膠凝膠氧化鋁、燒結(jié)的鋁土礦，以及類似物)、碳化硅、氧化鋁-氧化鋯、鋁的氧氮化物、二氧化鈰、硼的低氧化物、石榴石、燧石、金剛石(包括天然的以及合成的金剛石)、立方氮化硼(CBN)，以及它們的組合。除使用燒結(jié)的溶膠凝膠氧化鋁之外，該次級磨料顆?？梢允侨魏涡螤畹?，包括單纖維類型的形狀。優(yōu)選地，該次級磨料顆粒是一種非單纖維的磨料顆粒。在該單纖維磨料顆粒在單纖維磨料顆粒的團(tuán)聚體中的量值相對于該團(tuán)聚體的總重量在按重量計可以是約15% -95%、優(yōu)選約35% -80%、更優(yōu)選約45% -75%的范圍內(nèi)。該次級磨料顆粒在該單纖維磨料顆粒的團(tuán)聚體中的量值相對于該團(tuán)聚體的總重量按重量計典型地是在約5% -85%、優(yōu)選約5% -65%、更優(yōu)選約10% -55%的范圍內(nèi)。如 在單纖維顆粒與該團(tuán)聚的顆粒的共混物的情況下，任選的次級顆?？梢约尤氲皆搱F(tuán)聚的單纖維顆粒中以形成在本發(fā)明的研磨工具中所使用的總的顆粒共混物。再一次，按重量計最大值約50%，優(yōu)選約25%的任選的次級磨料顆?？梢耘c該單纖維顆粒團(tuán)聚體進(jìn)行共混以達(dá)到在這些研磨工具中所使用的總的共混物。該單纖維的溶膠凝膠氧化鋁磨料顆粒包括多晶的燒結(jié)的溶膠凝膠氧化鋁。在該單纖維的溶膠凝膠氧化鋁磨料顆粒中可以包括加晶種的或未加晶種的溶膠凝膠氧化鋁。優(yōu)選地，對于該磨料顆粒的共混物，使用一種單纖維的、加晶種的溶膠凝膠氧化鋁磨料顆粒。在一個具體實(shí)施方案中，該燒結(jié)的溶膠凝膠氧化鋁磨料顆粒主要包括a氧化鋁晶體，這些晶體具有的尺寸是小于約2微米，更優(yōu)選地不大于約1-2微米，甚至更優(yōu)選地小于約0. 4微米。溶膠凝膠氧化鋁磨料顆粒可以通過本領(lǐng)域已知的方法制造(參見，例如美國專利號 4，623，364 ;4，314，827 ;4，744，802 ;4，898，597 ;4，543，107 ;4，770，671 ;4，881，951 ；5,011,508 ；5, 213, 591 ;5，383,945 ;5，395,407 ;以及 6，083，622，將其內(nèi)容通過引用由此結(jié)合)。在許多情況下，這些顆粒通過形成一種水合的氧化鋁凝膠，并且然后干燥和燒結(jié)該凝膠來制造，該水合的氧化鋁凝膠還可以包含變化量值的一種或多種氧化物改性劑(例如，MgO、Zr02或稀土金屬氧化物)，或者加晶種的/成核的材料(例如a -Al203, ^ -Al203,
Y-Al203, a -Fe203或鉻的氧化物)(參見例如美國專利號No. 4，623，364)。典型地，這種單纖維的溶膠凝膠氧化鋁磨料顆粒可以通過多種方法獲得，例如通過將一種水合的氧化鋁的溶膠或凝膠擠出或紡絲成為連續(xù)的單纖維顆粒，將如此獲得的單纖維顆粒干燥、將這些單纖維顆粒切割或打碎成所希望的長度并且然后將這些單纖維顆粒燒制到一個優(yōu)選地不大于約1500°C的溫度。在美國專利號5，244，477、美國專利號5，194，072以及美國專利號5，372，620中描述了用于制造該顆粒的優(yōu)選的方法。擠出對于直徑在約0. 254mm與約I. Omm之間的水合氧化鋁的溶膠或凝膠是最有用的，它在干燥并且燒制之后直徑粗略地對應(yīng)地等于用于100粒度至24粒度的磨料的篩孔的直徑。紡絲對于燒制后直徑為小于約100微米尺寸的單纖維顆粒是最有用的。對于擠出最合適的凝膠總體上具有的固體含量是約30% -68%。最佳的固體含量隨著正被擠出的單纖維的直徑而變化。例如，對于具有燒結(jié)后的直徑粗略地等于50粒度的粉碎的磨料顆粒的篩孔的單纖維磨料顆粒，優(yōu)選約60%的固體含量。如果該單纖維的溶膠凝膠氧化鋁磨料顆粒是通過紡絲形成的，則所希望的是將約1% -5%的一種非形成玻璃的紡絲助劑(例如聚氧化乙烯)加入到形成凝膠的溶膠中以便將所希望的粘度以及彈性特性賦予該用于形成單纖維磨料顆粒的凝膠。該紡絲助劑在煅燒或燒制過程中從這些單纖維磨料顆粒中被燒掉了。當(dāng)一種單纖維的、加晶種的溶膠凝膠氧化鋁磨料顆粒被用于磨料顆粒的共混物時，在一種水合氧化鋁的溶膠或凝膠擠出成或紡絲成連續(xù)的單纖維顆粒的過程中，優(yōu)選地加入一個有效量的亞微米的結(jié)晶的晶種材料，該材料促進(jìn)了凝膠中的水合氧化鋁快速轉(zhuǎn)化成非常細(xì)的α氧化鋁晶體。晶種材料的例子如以上所述。對于擠出的凝膠顆?？梢酝ㄟ^具有對于這些顆粒的截面所希望的形狀的?？跀D出凝膠而產(chǎn)生不同的所希望的形狀。這些可以是例如正方形的、菱形的、橢圓形的、管狀的、或星形的。然而總體上該截面是圓形的。優(yōu)選地將初始形成的連續(xù)的單纖維顆粒破碎或切 割成對于所打算的研磨應(yīng)用所希望的最大尺寸的長度。在這些單纖維凝膠顆粒如所希望的成型、切割或粉碎并且干燥(如果需要時)之后，它們通過受控的燒制而轉(zhuǎn)化成一種最終的磨料顆粒的形式?？傮w上，燒制步驟的溫度是在約1200°C與約1350°C之間的范圍內(nèi)。典型地，燒制時間是在約5分鐘與I小時之間的范圍內(nèi)。然而，也可以使用其他的溫度以及時間。對于比約O. 25mm更粗糙的顆粒而言，優(yōu)選地是將干燥過的材料在約400°C _600°C預(yù)燒制從約幾個小時至約10分鐘以便除去殘余的、可能在燒制過程中引起顆粒開裂的多種揮發(fā)物質(zhì)以及所結(jié)合的水。具體地，對于從加晶種的凝膠所形成的顆粒，過度的燒制迅速地引起了更大的顆粒吸收在它們周圍的、大多數(shù)的或者全部的更小的顆粒，由此降低了該產(chǎn)品在微結(jié)構(gòu)水平上的均一性。對于本發(fā)明中的磨料顆粒的共混物，團(tuán)聚式磨料顆粒的料粒是三維的料粒,這些料粒包括多個磨料顆粒以及一種粘結(jié)材料。這些團(tuán)聚式磨料顆粒的料粒具有的平均尺寸是比這些磨料顆粒的平均粒度大出約2至20倍。優(yōu)選地，這些團(tuán)聚式磨料顆粒的料粒具有的平均直徑范圍是從約200與約300微米之間。典型地，這些團(tuán)聚式磨料顆粒的料粒具有的松散填充密度(LPD)是例如對于120粒度(106微米)的顆粒約I. 6g/cc并且對于60粒度(250微米)的顆粒約I. 2g/cc,并且孔隙率按體積計是約30%至88%。使用TG2顆粒制造的團(tuán)聚的單纖維磨料顆粒料粒具有的松散填充密度是約I. Og/cc。對于大多數(shù)顆粒，團(tuán)聚的磨料顆粒的松散填充密度是相同的顆粒作為松散的未團(tuán)聚的顆粒而測量的松散填充密度的大約O. 4倍。這些團(tuán)聚式磨料顆粒的料粒優(yōu)選地具有的最小粉碎強(qiáng)度值是約O. 2MPa。該團(tuán)聚式磨料顆粒的料?？梢园ㄒ环N或多種已知的適合用于研磨工具中的磨料顆粒，例如氧化鋁顆粒，包括熔凝的氧化鋁、非單纖維的溶膠凝膠燒結(jié)的氧化鋁、燒結(jié)的鋁土礦，以及類似物；碳化硅；氧化鋁-氧化鋯，包括共熔凝的氧化鋁-氧化鋯以及燒結(jié)的氧化鋁-氧化鋯；鋁的氧氮化物；硼的低氧化物；石榴石；燧石；金剛石，包括天然的以及合成的金剛石；立方氮化硼(CBN);以及它們的組合。另外的適當(dāng)?shù)哪チ项w粒的例子包括未加晶種的、燒結(jié)的溶膠凝膠氧化鋁磨料顆粒，這些顆粒包括微晶α氧化鋁以及至少一種氧化物改性劑，例如稀土金屬的氧化物(例如，Ce02、Dy203、Er203、Eu203、La203、Nd203、Pr203、Sm203、Yb203、以及Gd203)、堿金屬的氧化物(例如，Li20、Na20以及K20)、堿土金屬的氧化物(例如，Mg。、Ca。、SrO以及BaO)以及過渡金屬的氧化物(例如，Hf02, Fe203、Mn。、NiO、Ti02、Y203、ZnO 以及 Zr02)(參見例如美國專利號 5，779，743,4, 314，827,4770, 671、4881，951,5429, 647和5，551，963，將其全部傳授內(nèi)容通過引用結(jié)合在此)。未加晶種的、燒結(jié)的溶膠凝膠氧化招磨料顆粒的具體實(shí)例包括由化學(xué)式LnMA111019表示的稀土的招酸鹽,其中Ln是一個三價金屬離子,例如La、Nd、Ce、Pr、Sm、Gd、或Eu、并且M是一個二價金屬陽離子例如Mg、Mn、Ni、Zn、Fe、或Co (參見，例如美國專利號5，779，743)。此類稀土的鋁酸鹽總體上具有六方晶體結(jié)構(gòu)，有時候稱為磁鐵鉛礦晶體結(jié)構(gòu)。團(tuán)聚式磨料顆粒的料粒的多種實(shí)例可以在美國專利號6，679，758B2以及美國專利申請公開號2003/0194954中找到，其全部傳授內(nèi)容通過弓I用結(jié)合在此。可以使用具有任何尺寸或形狀的磨料顆粒。優(yōu)選地，用于該磨料顆粒共混物的團(tuán)聚式磨料顆粒的料粒的尺寸被選擇為使輪孔隙率以及滲透性的損失最小。適合用于該團(tuán)聚式磨料顆的粒料粒的粒徑范圍從規(guī)則的磨料粒度(例如，大于約60并且高達(dá)約7，000微米)至微磨料粒度(例如，約O. 5至約60微米),以及這些尺寸的混合物。對于一個給定的 磨料研磨操作，所希望的是團(tuán)聚多個磨料顆粒，這些磨料顆粒具有的磨料粒度是小于對于這個磨料研磨操作而言通常選擇的磨料顆粒(非團(tuán)聚的)的磨料粒度。例如團(tuán)聚的80磨料粒度(180微米)的磨料可以代替54粒度(300微米)的磨料，團(tuán)聚的100粒度(125微米)代替60粒度(250微米)的磨料并且團(tuán)聚的120粒度(106微米)代替80粒度(180微米)的磨料。對于典型的磨料顆粒而言，優(yōu)選的團(tuán)聚體尺寸的范圍是平均直徑從約200至約3，000,更優(yōu)選地約350至約2，000，最優(yōu)選地約425至約1，000微米。對于微磨料顆粒，優(yōu)選的團(tuán)聚體尺寸范圍是平均直徑從約5至約180，更優(yōu)選地約20至約150，最優(yōu)選地約70至約120微米。在本發(fā)明的團(tuán)聚式磨料顆粒的料粒中，磨料顆粒典型地以該團(tuán)聚體的約10體積％至約95體積％存在。優(yōu)選地,磨料顆粒以該團(tuán)聚體的約35體積％至約體積95%,更優(yōu)選約48體積％至約85體積％存在。該團(tuán)聚體的余量包括該粘結(jié)劑材料以及孔。正如團(tuán)聚式磨料顆粒的料粒,單纖維的溶膠凝膠磨料顆粒的團(tuán)聚體是三維的料粒，這些料粒包括多個單纖維的溶膠凝膠磨料顆粒以及一種第二粘結(jié)材料。優(yōu)選地，該單纖維的溶膠凝膠磨料顆粒的團(tuán)聚體進(jìn)一步包括一種如以上描述的次級磨料顆粒。在一個具體實(shí)例中，該次級磨料顆粒在形狀上是非單纖維。在一個實(shí)施方案中，該包括多個單纖維的溶膠凝膠磨料顆粒的顆粒以及一種次級磨料顆粒的這種單纖維的溶膠凝膠磨料顆粒團(tuán)聚體可以用于磨料顆粒結(jié)合該團(tuán)聚式磨料顆粒的料粒的共混物中。在另一個實(shí)施方案中，該包括多個單纖維的溶膠凝膠磨料顆粒的顆粒以及一種次級磨料顆粒的這種單纖維的溶膠凝膠磨料顆粒的團(tuán)聚體可以用于本發(fā)明的研磨工具的磨料而不與這些團(tuán)聚式磨料顆粒的料粒共混。該單纖維的溶膠凝膠磨料顆粒的團(tuán)聚體的典型特征是如以上對于這些團(tuán)聚式磨料顆粒的粒料所討論的?？傮w上，通過選擇該單纖維顆粒與該非單纖維顆粒的共混物的不同粒徑，人們可以調(diào)節(jié)包含這些團(tuán)聚的顆粒的研磨工具的研磨性能。例如，在一個以較高的材料去除率(MRR)運(yùn)行的研磨操作中所使用的一種工具可以使用一種包含46粒度(355微米)方形的或塊狀的氧化鋁顆粒以及一種80粒度(180微米)的TG2顆粒的顆粒團(tuán)聚體制造。以一種類似方式，對于高M(jìn)RR操作所定制的工具可以包含以下團(tuán)聚體，這些團(tuán)聚體為僅僅與80粒度TG2顆粒的、松散的、非團(tuán)聚的顆粒進(jìn)行共混的該46粒度的方形或塊狀的氧化鋁顆粒。在另一個實(shí)例中，在一個要求受控的、精細(xì)的表面光潔度、而在工件表面上沒有劃痕的研磨操作中所使用的一種工具，可以使用一種顆粒團(tuán)聚體制造，該顆粒團(tuán)聚體包含120粒度(106微米)方形的或塊狀的氧化鋁顆粒以及一種80粒度(180微米)的TG2顆粒。在一個替代實(shí)施方案中，對于精細(xì)的表面品質(zhì)的研磨或拋光操作所定制的工具可以包括以下的團(tuán)聚體，這些團(tuán)聚體為僅僅與80粒度(180微米)TG2顆粒的、松散的、非團(tuán)聚的顆粒進(jìn)行共混的該120粒度(106微米)的方形或塊狀的氧化鋁顆粒。
在本領(lǐng)域的粘結(jié)的研磨工具中典型使用的任何粘結(jié)劑(粘結(jié))材料可以用于這種團(tuán)聚式磨料顆粒的料粒的粘結(jié)材料(在下文中“該第一粘結(jié)材料”)以及這種單纖維的溶膠凝膠磨料顆粒團(tuán)聚體的第二粘結(jié)材料。優(yōu)選地，該第一以及第二粘結(jié)材料各自獨(dú)立地包括一種無機(jī)材料，例如陶瓷材料、玻璃化的材料、玻璃化的粘結(jié)劑組合物以及它們的組合，更優(yōu)選地如對于玻璃化的粘結(jié)的磨料工具作為粘結(jié)系統(tǒng)所使用的類型的陶瓷以及玻璃化的材料。這些玻璃化的粘結(jié)劑材料可以是預(yù)燒制的研磨成一種粉末的玻璃(玻璃料)、或不同的原料，例如粘土、長石、石灰、硼砂以及蘇打、或玻璃料的以及原料的組合的一種混合物。此類材料熔融化并且在范圍從約500°C至約1400°C的溫度下形成了一個液體玻璃相并且潤濕了該磨料顆粒的表面從而在冷卻時創(chuàng)造的了多個粘結(jié)位置，由此將磨料顆粒保持在一個復(fù)合結(jié)構(gòu)內(nèi)。用于在這些團(tuán)聚體中使用的適當(dāng)?shù)恼辰Y(jié)材料的例子可以在例如美國專利號No. 6，679，758B2以及美國專利申請公開號2003/0194954中找到。優(yōu)選的粘結(jié)材料特征在于在約1180°C約345至55，300泊的粘度，以及約800°C至約1300° C的熔化溫度。在一個優(yōu)選的實(shí)例中，該第一以及第二粘結(jié)材料各自獨(dú)立地是一種玻璃化的粘結(jié)劑組合物，該組合物包括Si02、B203、A1203、堿土金屬氧化物以及堿金屬氧化物的一種燒制的氧化物組合物。在一種情況下，這種燒制的氧化物組合物包括71wt% Si02以及B203、14wt% A1203、小于O. 5 丨％堿土金屬的氧化物以及13wt%的堿金屬的氧化物。該第一以及第二粘結(jié)材料還可以是一種陶瓷材料，包括硅石、堿金屬、堿土金屬、混合的堿金屬以及堿土金屬的硅酸鹽、硅酸鋁、硅酸鋯、水合硅酸鹽、鋁酸鹽、氧化物、氮化物、氮氧化合物、碳化物、碳氧化物以及它們的組合以及衍生物?？傮w上，陶瓷材料與玻璃的或玻璃化的材料的區(qū)別在于這些陶瓷材料包括晶體結(jié)構(gòu)。一些玻璃相可以與這種晶體結(jié)構(gòu)結(jié)合而存在、特別是在一種未精制的狀態(tài)下的陶瓷材料中。在此可以使用一種處于原料狀態(tài)，例如粘土、水泥以及礦物的陶瓷材料。適合于在此使用的特定的陶瓷材料的例子包括硅石、硅酸鈉、莫來石以及其他鋁硅酸鹽、氧化鋯莫來石、鋁酸鎂、硅酸鎂、硅酸鋯、長石以及其他堿金屬鋁硅酸鹽、尖晶石、鋁酸鈣、鋁酸鎂以及其他堿金屬的鋁酸鹽、氧化鋯、氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯、氧化鎂、氧化鈣、氧化鈰、氧化鈦、或其他稀土添加劑、滑石、氧化鐵、氧化鋁、勃姆石、氧化硼、氧化鈰、氧化鋁氮氧化合物、氮化硼、氮化硅、石墨以及這些陶瓷材料的組合?？傮w上，該第一以及第二粘結(jié)材料各自獨(dú)立地以粉末的形式使用，并且任選地加入到一種液體載體中以確保在這些團(tuán)聚體的制造過程中粘結(jié)材料與磨料顆粒的一種均勻均相的混合物。優(yōu)選地將有機(jī)粘結(jié)劑的一種分散體作為模制或加工助劑而添加到這種粉末化的粘結(jié)材料組分中。這些粘結(jié)劑可以包括糊精、淀粉、動物蛋白質(zhì)膠、以及其他類型的膠；一種液體組分，例如水、溶劑、粘度或pH改性劑；以及混合助劑。有機(jī)粘結(jié)劑的使用改進(jìn)了團(tuán)聚體的均勻性、特別是在該顆粒上粘結(jié)材料分散體的均勻性、以及這種預(yù)燒制的或生坯團(tuán)聚體的結(jié)構(gòu)品質(zhì)、連同包含這些團(tuán)聚體的燒制的研磨工具的結(jié)構(gòu)品質(zhì)。因?yàn)樵谠搱F(tuán)聚體的燒制過程中這些有機(jī)粘結(jié)劑被燒掉了，所以它們既不會成為該最終處理的團(tuán)聚體的一部分也不會成為最終處理成的研磨工具的一部分?？梢詫⒁环N無機(jī)的助黏附劑加入到該混合物中以便如所需要的改進(jìn)該粘結(jié)材料與該磨料顆粒的附著從而改進(jìn)該混合物的品質(zhì)。這些無機(jī)的助黏附劑可以與或不與一種有機(jī)粘結(jié)劑一起在該團(tuán)聚體的制備中使用。盡管高溫的熔融粘結(jié)材料在本發(fā)明的團(tuán)聚體中是優(yōu)選的，但是該粘結(jié)材料還可以包括其他的無機(jī)粘結(jié)劑、有機(jī)粘結(jié)劑、有機(jī)粘結(jié)劑材料、金屬粘結(jié)劑材料以及它們的組合。在研磨工具行業(yè)中使用的粘結(jié)材料作為有機(jī)粘結(jié)的磨料、涂覆的磨料、金屬粘結(jié)的磨料以及類似物的粘結(jié)劑是優(yōu)選的。優(yōu)選地，粘結(jié)材料以該團(tuán)聚體的約O. 5體積％至約體積15%，更優(yōu)選約I體積％至約10體積％，并且最優(yōu)選地約2體積％至約8體積％存在。在該團(tuán)聚體內(nèi)優(yōu)選的體積％·孔隙率在技術(shù)上盡可能是對于制造一種研磨工具以及用其研磨所需要的團(tuán)聚體機(jī)械強(qiáng)度限制內(nèi)的那樣高的?？紫堵实姆秶梢允菑募s30體積％至約88體積％，優(yōu)選約40體積％至約80體積％以及最優(yōu)選約50體積％至約75體積％。在這些團(tuán)聚體內(nèi)孔隙率的一部分(例如，高達(dá)約75體積％ )優(yōu)選地作為互連的孔隙率存在，或者作為對于流體包括液體(例如，研磨冷卻劑以及切屑)以及空氣可滲透的孔隙率而存在。這些團(tuán)聚體的密度能以多種方式表達(dá)。這些團(tuán)聚體的整體密度可以作為LPD來表達(dá)。這些團(tuán)聚體的相對密度可以作為初始相對密度的百分比來表達(dá)，或者作為這些團(tuán)聚體與用來制造該團(tuán)聚體的組分的相對密度的比率來表達(dá)，考慮了在這些團(tuán)聚體內(nèi)的互連的孔隙率體積。以百分比表達(dá)的初始平均相對密度可以通過把該LPD除以這些團(tuán)聚體的理論密度(假定零孔隙率)來計算。這個理論密度可以根據(jù)混合物方法的容積規(guī)律(volumetricrule of mixtures method)根據(jù)在這些團(tuán)聚體內(nèi)所包含的該粘結(jié)材料以及磨料顆粒的重量百分比以及比重來計算。對于在本發(fā)明中有用的團(tuán)聚體，最大百分比相對密度是約50體積％，其中約30體積％的最大百分比相對密度是更優(yōu)選的。該相對密度可以通過一種流體排出體積技術(shù)進(jìn)行測量以包括互連的孔隙率并且排除閉孔的孔隙率。該相對密度是通過流體排出而測量的這些團(tuán)聚體的體積與用來制造這些團(tuán)聚體的材料的體積之比。用來制造這些團(tuán)聚體的材料的體積是基于用來制造這些團(tuán)聚體的磨料顆粒以及粘結(jié)劑材料的數(shù)量以及填充密度對表觀體積的一種測量。在一個優(yōu)選實(shí)施方案中，這些團(tuán)聚體的一個最大相對密度優(yōu)選是約O. 7，其中約O. 5的最大相對密度是更優(yōu)選的。這些磨料顆粒的團(tuán)聚體可以通過不同的技術(shù)而形成多種尺寸以及形狀。這些技術(shù)可以在顆粒以及粘結(jié)材料的初始(“生坯”)階段混合物的燒制之前、之中或之后進(jìn)行。將該混合物加熱以使這種粘結(jié)的材料熔化并且流動，由此將該粘結(jié)材料附著到顆粒上并且以團(tuán)聚的形式固定顆粒的步驟，被稱為燒制、煅燒或燒結(jié)。可以使用本領(lǐng)域內(nèi)已知的用于將粒子的混合物進(jìn)行團(tuán)聚的任何方法來制備這些磨料團(tuán)聚體。例如，可以使用的方法在美國專利號6，679，758 B2、美國專利申請公開號2003/0194954、以及美國專利申請公開號2007/0074456中披露，其全部傳授內(nèi)容通過弓I用結(jié)合在此。該研磨輪總體上可以包括任何類型的常規(guī)的磨料產(chǎn)品。此類常規(guī)的磨料產(chǎn)品的例子包括研磨輪、切割輪以及珩磨石，它們由一種粘結(jié)劑組分以及磨料顆粒一種共混物、或單纖維溶膠凝膠磨料顆粒的團(tuán)聚體(如上所述的)而組成。用于制造粘結(jié)的研磨工具的適當(dāng)方法披露在美國專利號5，129，919,5, 738，696以及5，738，697中，它們的全部傳授內(nèi)容通過引用結(jié)合在此。在磨料物品中通常使用的任何粘結(jié)劑可以用于本發(fā)明中。粘結(jié)劑以及磨料的量值按該工具的體積計典型地從約3%至約25%粘結(jié)劑以及約10%至約70%的磨料顆粒來改變。優(yōu)選地，磨料顆粒的共混物在該粘結(jié)的磨料工具中以按該工具的體積計約10% -60%的量值，更優(yōu)選地約20% -52%的量值存在。而且，當(dāng)該單纖維的溶膠凝膠顆粒的團(tuán)聚體沒有與這些團(tuán)聚的磨料粒料共混來使用時，單纖維的溶膠凝膠磨料顆粒的團(tuán)聚體在該粘結(jié)的磨料工具中以按該工具的體積計約10% -60%的量值，更優(yōu)選地約20% -52%的量值存在。 粘結(jié)劑的優(yōu)選的量值可以根據(jù)對于該研磨工具所使用的粘結(jié)劑的類型而改變。在一個實(shí)現(xiàn)方式中，用作研磨輪14的研磨工具可以使用一種樹脂粘結(jié)劑進(jìn)行粘結(jié)。適當(dāng)?shù)臉渲辰Y(jié)劑包括酚醛樹脂、脲甲醛樹脂、三聚氰胺-甲醛樹脂、氨基甲酸乙酯樹脂、丙烯酸酯樹脂、聚酯樹脂、氨基塑料樹脂、環(huán)氧樹脂、以及它們的組合。用于制造此類粘結(jié)劑的適當(dāng)?shù)臉渲辰Y(jié)劑以及技術(shù)的例子可以例如在美國專利號6，251，149 ；6，015，338 ;5，976，204 ;5，827，337 ；以及3，323，885中找到，它們的全部傳授內(nèi)容通過引用結(jié)合在此。典型地，這些樹脂粘結(jié)劑包含在這些研磨工具的組分中的量值是按體積計約3%至48%。任選地，添加劑，例如纖維、研磨助劑、潤滑劑、濕潤劑、表面活性劑、顏料、染料、抗靜電劑(例如，碳黑、氧化釩、石墨、等等)、偶聯(lián)劑(例如，硅烷、鈦酸鹽、鋯鋁酸鹽(zircoaluminate)、等等)、增塑劑、懸浮劑以及類似物可以被進(jìn)一步加入到這些樹脂粘結(jié)劑中。這些添加劑的一個典型的量值是按該工具的體積計約0-70%。在另一個實(shí)現(xiàn)方式中，該工具的粘結(jié)劑組分包括一種選自下組的無機(jī)材料，該組由以下各項(xiàng)組成陶瓷材料類、玻璃化的材料類、玻璃化的粘結(jié)組合物以及它們的組合。合適的粘結(jié)劑的實(shí)例可以在美國專利號4，543，107 ;4，898，597 ;5，203, 886 ;5，025，723 ；5,401,284 ;5，095，665 ;5，711，774 ;5，863，308 ;和 5, 094, 672 中找到，所有這些的全部傳授內(nèi)容通過引用結(jié)合在此。例如，用于本發(fā)明的適當(dāng)?shù)牟Ａз|(zhì)粘結(jié)劑包括用于熔凝的氧化鋁或溶膠凝膠氧化鋁磨料顆粒的常規(guī)的玻璃質(zhì)粘結(jié)劑。此類粘結(jié)劑描述在美國專利號5，203，886、5，401，284和5，536，283中。這些玻璃質(zhì)粘結(jié)劑可以在較低的溫度下例如約8500C -1200°C進(jìn)行燒制。適合用于本發(fā)明中的其他玻璃質(zhì)粘結(jié)劑可以在低于約875°C的溫度下燒制。這些粘結(jié)劑的實(shí)例在美國專利號5，863，308中披露。優(yōu)選地，所使用的玻璃質(zhì)粘結(jié)劑可以在約850°C與約1200°C之間范圍內(nèi)的溫度下燒制。在一個具體實(shí)例中，該玻璃質(zhì)粘結(jié)劑是一種堿金屬硼招娃酸鹽(alkali boro alumina silicate)(參見,例如美國專利號 5，203，886,5, 025，723 以及 5，711，774)。這些玻璃質(zhì)粘結(jié)劑典型地以按體積計小于約28%，例如在約3體積％與約25體積％之間；在約4體積％與約20體積％之間；并且在約5體積％與約18. 5體積％之間的量值在這些研磨工具的構(gòu)成中存在。任選地，該研磨工具的粘結(jié)劑組分以及粘結(jié)材料(包括該第一以及第二粘結(jié)材料)可以包括相同類型的粘結(jié)劑組合物，例如一種玻璃化的粘結(jié)劑組合物，包括Si02、B203、A1203、堿土金屬的氧化物以及堿金屬的氧化物的一種燒制的氧化物組合物。該單纖維的溶膠凝膠磨料顆粒結(jié)合該團(tuán)聚的磨料顆粒，或者該單纖維的溶膠凝膠磨料顆粒與或不與該團(tuán)聚式磨料顆粒的料粒共混的團(tuán)聚體，允許了生產(chǎn)具有高度多孔的并且可滲透結(jié)構(gòu)的粘結(jié)的研磨工具。然而，任選地，常規(guī)的孔誘導(dǎo)介質(zhì)，例如空心玻璃珠粒、實(shí)心玻璃珠粒、空心樹脂珠粒、實(shí)心樹脂珠粒、泡沫的玻璃粒子、鼓泡的氧化鋁、以及類似物可以被結(jié)合到本發(fā)明的輪中從而就等級以及結(jié)構(gòu)數(shù)目的變體而言提供甚至更大的范圍?？梢员挥米餮心ポ?4的這些粘結(jié)的研磨工具優(yōu)選地包含按體積計從約O. I %至約80%的孔隙率。更優(yōu)選地，它們包含該工具的從約35%至約80%，并且甚至更優(yōu)選地它們包含從約40%至約68體積％。當(dāng)使用一種樹脂粘結(jié)劑時，磨料顆粒以及樹脂粘結(jié)劑組分的組合的共混物例如在約60°C與約300°C之間的范圍內(nèi)的溫度下進(jìn)行固化從而制造出一種樹脂型研磨工具。當(dāng)使用一種玻璃質(zhì)粘結(jié)劑時，磨料顆粒以及玻璃質(zhì)粘結(jié)劑組分的組合的共混物例如在約600°C與約1350°C之間的范圍內(nèi)的溫度下進(jìn)行燒制從而制造用作玻璃化的研磨工具。當(dāng)使用一種玻璃質(zhì)粘結(jié)劑時，該玻璃化的研磨工具典型地通過本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知的方法進(jìn)行燒制。這些燒制條件主要通過所使用的實(shí)際的粘結(jié)劑以及磨料來確定。燒制可以在一種惰性氣氛或在空氣中進(jìn)行。在某些實(shí)施方案中，這些組合的組分在環(huán)境空氣氣氛中進(jìn)行燒制。如在此所使用的，短語“環(huán)境空氣氣氛”是指從環(huán)境中抽出的、沒有處理的空氣。形成該輪的模制以及壓制的方法可以通過本領(lǐng)域已知的方法進(jìn)行。例如，2003年8月26日公布的、授予Li等人的題目為玻璃化的超級磨料工具以及制造方法(VitrifiedSuperabrasive Tool and Method of Manufacture)的美國專利號 6，609，963 (將其全部傳授內(nèi)容通過引用結(jié)合在此)傳授了一種這樣的適當(dāng)?shù)姆椒??？梢杂米餮心ポ?4的可商購的輪的例子包括在ALT0S 或ALTOS IPX 名下從美國麻省伍斯特Saint-Gobain Abrasives, Inc可獲得的輪。這些研磨輪是高度多孔的并且可滲透的研磨工具，這些工具具有高的金屬去除速率、改進(jìn)的保持形式以及長的研磨輪壽命，連同大大降低的冶金學(xué)損害的風(fēng)險。這些可滲透的研磨工具可以利用例如具有約7.5 I的平均長徑比的、燒結(jié)的、溶膠凝膠氧化鋁陶瓷顆粒(美國麻省伍斯特的 Saint-Gobain Abrasi ves)，例如 Norton TG2 或 TGX 磨料(下文"TG2 ")，作為一種單纖維磨料顆粒。還可以使用TGl顆粒?？梢允褂玫妮喴?guī)格的例子包括，例如，ALTOS TGX 120F13VCF5 ；ALT0S TGX 120G13VCF5 ；ALT0S TGX 120H13VCF5 ；ALT0S TGX80E13VCF5 ；ALTOS TGX 80G13VCF5 ；ALT0S TGX 80I12VCF5 ；ALTOS IPX120H13VCF5；ALT0SIPX120I13VCF5 ；ALTOS IPX120J12VCF5。出人意料地，通過使用如上描述的輪，例如在美國專利號5，738，696、美國專利號5，738，697以及美國專利申請公開號20070074456 Al中披露的輪，例如ALTOS 或ALTOS IPX ,發(fā)現(xiàn)了該輥的表面品質(zhì)可以通過改變輪的速度和/或修整參數(shù)進(jìn)行控制。相比之下，當(dāng)使用常規(guī)的技術(shù)時，該輥的表面品質(zhì)僅可以通過改變該研磨輪的粒徑來實(shí)現(xiàn)。 在具體的實(shí)現(xiàn)方式中，以上描述的研磨輪被用于粗的軋輥研磨操作中。此類操作總體上涉及快速的材料去除率，例如2至10mm3/S/mm，這使用了粗于或低于60粒度的磨料粒度。該軋輥研磨操作可以繼續(xù)到實(shí)現(xiàn)一個所希望的表面品質(zhì)，例如一種半光潔的或光潔的表面。軋輥研磨過程經(jīng)常包括以下操作，這些操作涉及除去粘結(jié)劑材料以及磨損的磨料顆粒以暴露新鮮的磨料。此類操作總體上被稱為“修整”并且在控制工件的光潔度和/或尺寸準(zhǔn)確度中是重要的，從而減小了熱損害，等等。例如在圖2中示出了安排20，該安排包括輥12、研磨輪14以及修整棒26。在圖3中示出了安排30，該安排包括輥12、研磨輪14以及旋轉(zhuǎn)的金剛石修整系統(tǒng)38，例如修整輪或輥?？梢允褂闷渌m當(dāng)類型的修整工具。研磨輪14可以是一種研磨輪，例如以上描述的或另一種類型的適合用于該軋輥研磨過程的研磨輪。在例如使用將立方氮化硼(cBN)磨料顆粒包含在一種有機(jī)或玻璃化的粘結(jié)劑中的研磨輪進(jìn)行的軋輥研磨操作中，當(dāng)因?yàn)橛猛甓惭b一個新的研磨輪并且在該第一次運(yùn)行之前開放該研磨輪表面并且軋輥研磨機(jī)典型地裝備有一個靜態(tài)的旋轉(zhuǎn)修整器時，進(jìn)行修整。此外，包括cBN顆粒的研磨輪經(jīng)常在該輪的幾趟之后使用在該研磨區(qū)之外的一個靜態(tài) 修整工具進(jìn)行再修整。該修整操作總體上打斷了該軋輥研磨操作，因?yàn)闉榱诉M(jìn)行修整，該研磨輪需要離開該研磨區(qū)。這種類型的修整可以被認(rèn)為是“順序”修整。例如在圖4A和4B中示出了安排40，該安排包括一個具有端部16和18的、通過研磨輪14進(jìn)行研磨的輥12、該研磨輪例如是一個如以上描述的可滲透的研磨輪。典型地，當(dāng)該研磨輪14離開該研磨區(qū)，例如遠(yuǎn)離輥12并且由旋轉(zhuǎn)輥修整器42進(jìn)行修整之后，研磨輪從一端(如所示的，例如在圖4A中)橫過該軋輥至另一端(如所示的，例如4B中)持續(xù)幾趟。在一些優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)方式中，該旋轉(zhuǎn)修整輥42的輪廓被確定為通過破壞該研磨輪的邊緣而避免進(jìn)給線。如在圖4A和4B中所示的，該旋轉(zhuǎn)輥修整器42被安置在該軋輥12的末端16處或在其附近并且不會沿著該輥的長度來行進(jìn)(箭頭C方向)。本發(fā)明的一個方面涉及一種用于對軋輥進(jìn)行研磨的方法以及裝置，其中使一個修整工具在該研磨輪橫過該輥的表面時保持與該研磨輪接觸。在優(yōu)選的安排中，該修整工具與該研磨輪一起沿著該軋輥的長度行進(jìn)(箭頭C方向)。根據(jù)本發(fā)明的這個方面，該修整操作無需使該研磨輪離開該研磨區(qū)而進(jìn)行并且這種類型的修整在此被稱為“連續(xù)的”修整。例如在圖5A和5B中示出了安排50，該安排包括輥12以及組件52，該組件包括研磨輪54以及一個修整工具，例如像一個旋轉(zhuǎn)修整工具，例如旋轉(zhuǎn)修整輥56。在優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)方式中，該旋轉(zhuǎn)修整輥的輪廓被確定為通過破壞該研磨輪的邊緣而避免進(jìn)給線。在具體實(shí)施方案中，研磨輪54是例如以上描述的一個可滲透的研磨輪，例如ALTOS 或ALTOS IPX 研磨輪。還可以使用研磨輪，例如像于2006年I月24日發(fā)布的、授予Bonner等人的題目為軋輥研磨的方法(Method of Roll Grinding)的美國專利號6，988，937B2中披露的輪，其傳授內(nèi)容通過引用以其全文結(jié)合在此。在安排50中可以使用其他類型的適合用于軋棍研磨的輪。例子包括但不限于從美國麻省伍斯特Saint-Gobain Abrasives,Inc.在VORTEX 、Neptune 、或Quantum 名下可商購的研磨輪，連同從Tyrolit,Carborandum, Theleico, Atlantic,以及其他廠商們那可商購的研磨輪。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，該研磨輪具有一種玻璃化的粘結(jié)劑。如在圖5A和5B中所示的，當(dāng)該研磨輪在端部16與18之間橫過輥12時(箭頭C指出的方向)，旋轉(zhuǎn)修整輥56伴隨研磨輪54。組件52沿著該輥長度的移動(箭頭C的方向)可以通過將研磨輪54操作性地連接到旋轉(zhuǎn)修整輥18上進(jìn)行。還可以使用當(dāng)該研磨輪在端部16與18之間橫過輥12時對其進(jìn)行修整的其他手段。例如，該研磨輪的移動以及該修整工具的移動可以受到控制設(shè)備的支配以便提供這兩者之間的接觸，在該研磨輪橫過輥12的時候。獨(dú)立的系統(tǒng)可以用于(i)使一個旋轉(zhuǎn)的研磨輪橫過一個軋輥的表面并且保持該研磨輪與該軋輥接觸；并且(ii)保持在橫過該軋輥表面的旋轉(zhuǎn)的研磨輪與一個修整工具(例如，一個旋轉(zhuǎn)的修整工具)之間的接觸。這些系統(tǒng)或組件52可以包括多個平移臺架、齒輪、控制器以及其他裝置，如本領(lǐng)域內(nèi)已知的。在優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)方式中，在圖5A和5B中展示的修整操作可以整合到該使能進(jìn)行CNC控制的軋輥研磨機(jī)器中。在由圖5A以及5B示出的軋輥研磨過程中，該研磨輪可以在該研磨輪從一個軋輥的一端到另一端的移動的過程中連續(xù)地旋轉(zhuǎn)。如果希望的話，當(dāng)該研磨輪在端部16與18之間前進(jìn)時，該修整工具可以間歇性地旋轉(zhuǎn)，例如每隔幾英寸。修整方案可以根據(jù)研磨輪的類型、軋輥材料、處理參數(shù)、等等來建立。該旋轉(zhuǎn)修整器(例如旋轉(zhuǎn)修整輥56)對比該研磨輪速度的速度比率可以精確地進(jìn)行調(diào)整，從而允許該輪可以在非常侵蝕性的切割作用下對于多個粗糙的研磨趟(或?qū)τ谲垯C(jī)中的多個第一機(jī)架)而進(jìn)行調(diào)整并且還允許該輪由于該修整操作產(chǎn)生的更小的輪表面粗糙度而獲得了一個光滑的表面光潔度。由于該輪的粗糙邊緣可以連續(xù)地或半連續(xù)地進(jìn)行平滑(使用修整工具的間歇轉(zhuǎn)動)，所以在該輥表面中的螺旋以及其他缺陷被減小或消除了。進(jìn)行該研磨過程，優(yōu)選地包括以上描述的連續(xù)的修整操作、和/或以上描述的可滲透的研磨輪(例如ALTOS ,或ALTOS IPX 類型的研磨輪)，從而獲得一個所希望的表面光潔度。例如，可以繼續(xù)研磨以獲得一個表面，該表面優(yōu)選是沒有波紋、線、標(biāo)記以及其他表面的不規(guī)則事物，因?yàn)槿绻Ａ舸祟惒灰?guī)則事物的話，它們將會被從該軋輥表面轉(zhuǎn)移到正在被該有缺陷的輥軋制的金屬的表面上。在本發(fā)明的許多實(shí)現(xiàn)方式中，該表面光潔度通過該研磨輪(例如，ALTOS 或△1^050^@類型的研磨輪)對比該輥的速度的速度比進(jìn)行控制。描述該表面的品質(zhì)的一種方式利用了 “Ra”，它是一種用于表面光潔度品質(zhì)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)單位(能以微米或微英寸表達(dá))，代表了平均粗糙度高度，即，在評估長度內(nèi)距離該粗糙度輪廓的平均線的平均絕對距離。在一些實(shí)例中，該輥的表面被最終處理成一個Ra =
O.2至Ra = 10 μ m的表面粗糙度度量。在其他實(shí)例中，這種研磨操作導(dǎo)致了特征為每英寸160至180條峰(或劃痕)的表面品質(zhì)。峰計數(shù)(“Pc”，即，代表了每英寸峰數(shù)目的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這些峰穿過以該平均線為中心的一個選擇的帶而伸出)是金屬片材的表面的重要參數(shù)，這些金屬片材在汽車車身零件的制造過程中進(jìn)行油漆。具有太少的峰的表面與具有太多的峰的表面或具有過度的粗糙度的表面一樣是不希望的。以下提供了幾個例子，它們并非旨在限制。SM在一個實(shí)例中，使用如圖5A和5B中展示的一個單一的ALTOS 類型的輪以及一個連續(xù)的修整安排來對1400個輥進(jìn)行了加工。從該輥半徑上以12_3/s/_的材料去除速率(MRR’ )去除了約O. 12mm。G比率是約35并且總加工時間是約15分鐘。該輪在所有的輪廓上工作并且能夠通過改變該輪的速度實(shí)現(xiàn)一個所希望的Ra。
在另一個實(shí)例中，一個單一的VORTEX 類型的輪，如圖5A和5B中展示的進(jìn)行修整，加工了 60個輥，從該輥半徑上以5mm3/s/mm的MRR’去除了約O. 2mm。G比率為約2。該研磨輪在所有的輪廓上工作并且能夠通過改變該輪的速度實(shí)現(xiàn)一個所希望的Ra。在又一個實(shí)例中，如圖5A和5B中所展示的修整了的一個單一的Quantum研磨輪(有機(jī)規(guī)格)，加工了 250個輥，在輥半徑上去除了約O. 25mm。該MRR’是8mm3/s/mm并且G比率是約8。該輪在所有的輪廓上工作并且能夠通過改變該輪的速度實(shí)現(xiàn)一個所希望的Ra。相比之下，一種單一標(biāo)準(zhǔn)的有機(jī)輪(沒有連續(xù)的修整)加工了 190個輥，在輥半徑上去除了約O. 25mm。使用有機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)輪而不使用連續(xù)修整來對輥進(jìn)行加工所需要的時間是每輥約30-40分鐘。該MRR’是7mm3/s/mm并且G比率是6。粒度必須進(jìn)行改變以實(shí)現(xiàn)所希望的Ra。

雖然已參考本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案具體示出并描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會理解，在不脫離所附權(quán)利要求涵蓋的本發(fā)明的范圍的前提下可以在其中進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)的不同的修改。披露內(nèi)容摘要是僅遵循U.S.要求而提供的，并且按以下理解而提交，即，它將不被用于解釋或者限制權(quán)利要求的范圍或含義。另外，在以上的詳細(xì)說明中，為了使披露精簡而可能將不同的特征集合在一起或者在一個單獨(dú)的實(shí)施方案中描述。本披露不得被解釋為反映了一種意圖，即，提出要求的實(shí)施方案要求的特征多于在每一項(xiàng)權(quán)利要求中清楚引述的特征。相反，如以下的權(quán)利要求所反映，發(fā)明主題可以是針對少于任何披露的實(shí)施方案的全部特征。因此，以下的權(quán)利要求被結(jié)合在詳細(xì)說明之中，而每一項(xiàng)權(quán)利要求自身獨(dú)立地限定了分別提出權(quán)利要求的主題。
權(quán)利要求
1.一種用于對軋輥進(jìn)行研磨的方法，該方法包括 a.將一個研磨輪安裝到一個軋輥研磨機(jī)上； b.使該研磨輪與一個旋轉(zhuǎn)的軋輥接觸； c.使該研磨輪橫過該軋輥的一個表面而同時保持該研磨輪與該軋輥的表面的持續(xù)接觸； d.在該研磨輪與該軋輥的接觸的同時修整該研磨輪；并且 e.研磨該軋棍的表面。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其中該研磨輪是使用一個旋轉(zhuǎn)修整工具來修整的。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其中該修整工具是連續(xù)地旋轉(zhuǎn)的。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其中該修整工具是間歇地旋轉(zhuǎn)的。
5.如權(quán)利要求I所述的方法，其中該方法是處于計算機(jī)數(shù)字控制下。
6.如權(quán)利要求I所述的方法，其中該研磨輪包括一種玻璃化的粘結(jié)劑。
7.如權(quán)利要求I所述的方法，其中該研磨輪包括由一種纖維粒子的基質(zhì)限定的、按體積計約55%至約80%的互連的孔隙率，這些纖維粒子具有的長度與直徑的長徑比是至少5 1，以及對于軋輥研磨有效量的磨料顆粒和粘結(jié)劑，并且該研磨輪具有的空氣滲透性是以cc空氣/秒/英寸水來測量為該磨料顆粒截面寬度的至少0. 44倍，其中該互連的孔隙率提供了一種開放的通道結(jié)構(gòu)從而允許流體或碎片在研磨過程中穿過該磨料物品而通過，并且其中這些纖維粒子由選自下組的材料組成，該組由以下各項(xiàng)組成磨料顆粒、填充劑、它們的組合、以及它們的團(tuán)聚體。
8.如權(quán)利要求I所述的方法，其中該研磨輪具有的空氣滲透性是以cc空氣/秒/英寸水來測量為該磨料顆粒截面寬度的至少0. 44倍，并且包括(i)在該研磨輪固化之前，一種纖維粒子的基質(zhì)，這些纖維粒子具有的長度與直徑的長徑比是至少5 l;(ii)該研磨輪固化之后，按體積計約55%至約80%的互連的孔隙率，該互連的孔隙率是由該纖維粒子基質(zhì)限定的；以及(iii)對研磨有效量的磨料顆粒和粘結(jié)劑，其中該互連的孔隙率提供了一種開放的通道結(jié)構(gòu)，從而允許流體或碎片在研磨過程中穿過該磨料物品而通過，并且其中該纖維粒子基質(zhì)是至少一個結(jié)構(gòu)化的填充劑的層，該填充劑選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成玻璃墊、有機(jī)墊、陶瓷纖維墊、以及它們的組合。
9.如權(quán)利要求I所述的方法，其中該研磨輪包括由一種纖維粒子的基質(zhì)限定的、按體積計約40%至約54%的互連的孔隙率，這些纖維粒子具有的長度與直徑的長徑比是至少5 1，以及對于研磨有效量的磨料顆粒和粘結(jié)劑，并且該研磨輪具有的空氣滲透性是以cc空氣/秒/英寸水來測量為該磨料顆粒截面寬度的至少0. 22倍，其中該互連的孔隙率提供了一種開放的通道結(jié)構(gòu)從而允許流體或碎片在研磨過程中穿過該磨料物品而通過，并且其中這些纖維粒子由選自下組的材料組成，該組由以下各項(xiàng)組成磨料顆粒、填充劑、它們的組合、以及它們的團(tuán)聚體。
10.如權(quán)利要求I所述的方法，其中該研磨輪具有的空氣滲透性是以cc空氣/秒/英寸水來測量為該磨料顆粒截面寬度的至少0. 44倍，并且包括(i)在該磨料物品固化之前，一種纖維粒子的基質(zhì)，這些纖維粒子具有的長度與直徑的長徑比是至少5 l;(ii)該磨料物品固化之后，按體積計約55%至約80%的互連的孔隙率，該互連的孔隙率是由該纖維粒子基質(zhì)限定的；以及(iii)對研磨有效量的磨料顆粒和粘結(jié)劑，其中該互連的孔隙率提供了一種開放的通道結(jié)構(gòu)，從而允許流體或碎片在研磨過程中穿過該磨料物品而通過，并且其中該纖維粒子基質(zhì)是至少一個結(jié)構(gòu)化的填充劑的層，該填充劑選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成玻璃墊、有機(jī)墊、陶瓷纖維墊、以及它們的組合。
11.如權(quán)利要求I所述的方法，其中該研磨輪包括 磨料顆粒的一種共混物該共混物包括i) 一種單纖維的溶膠凝膠氧化鋁磨料顆粒，該顆粒具有的長度比截面寬度的長徑比是大于約I. O，或其一種團(tuán)聚體；以及ii)團(tuán)聚式磨料顆粒的粒料，這些粒料包括被一種粘結(jié)材料保持在一個三維形狀內(nèi)的多個磨料顆粒； 一種粘合劑；以及 至少約35體積百分比的孔隙率。
12.如權(quán)利要求I所述的方法，其中該研磨輪包括 一種團(tuán)聚體，該團(tuán)聚體包括i) 一種單纖維的溶膠凝膠氧化鋁磨料顆粒，該顆粒具有的長度比截面寬度的長徑比是大于約1.0 ;ii) —種非單纖維的磨料顆粒；以及iii) 一種粘結(jié)材料，其中該非單纖維的磨料顆粒以及該單纖維的溶膠凝膠氧化鋁磨料顆粒被該粘結(jié)材料保持在一個三維形狀內(nèi)的多個磨料顆粒； 一種粘結(jié)劑；以及 至少約35體積百分比的孔隙率。
13.一種用于對軋輥進(jìn)行研磨的方法，該方法包括 使一個旋轉(zhuǎn)的研磨輪與一個修整工具一起沿著一個旋轉(zhuǎn)的軋輥的長度移動，其中當(dāng)該研磨輪沿著該旋轉(zhuǎn)的軋輥的長度移動時，該研磨輪研磨了該軋輥的一個表面并且該修整工具接觸該研磨輪的周邊。
14.一種用于對正在研磨軋輥的研磨輪進(jìn)行修整的方法，該方法包括 在該研磨輪橫過該軋棍的一個表面時保持該研磨輪與一個旋轉(zhuǎn)修整工具之間的接觸。
15.一種用于對軋輥進(jìn)行研磨的方法，包括 a)將一個研磨輪安裝到一個軋輥研磨機(jī)上，其中該研磨輪包括由一種纖維粒子的基質(zhì)限定的、按體積計約55%至約80%的互連的孔隙率，這些纖維粒子具有的長度與直徑的長徑比是至少5 1，以及對于研磨有效量的磨料顆粒和粘結(jié)劑，并且該研磨輪具有的空氣滲透性是以cc空氣/秒/英寸水來測量為該磨料顆粒截面寬度的至少0. 44倍，其中該互連的孔隙率提供了一種開放的通道結(jié)構(gòu)從而允許流體或碎片在研磨過程中穿過該磨料物品而通過，并且其中這些纖維粒子由選自下組的材料組成，該組由以下各項(xiàng)組成磨料顆粒、填充劑、它們的組合、以及它們的團(tuán)聚體； b)使該研磨輪與一個具有圓柱表面的旋轉(zhuǎn)的軋輥接觸； c)使該研磨輪橫過該軋輥的表面并且保持該研磨輪與該軋輥的表面的持續(xù)接觸；并且 d)研磨該軋輥的表面。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中進(jìn)一步包括對該研磨輪進(jìn)行修整。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中在步驟(c)過程中對該研磨輪進(jìn)行修整。
18.一種用于對軋輥進(jìn)行研磨的方法，該方法包括 a)將一個研磨輪安裝到一個軋棍研磨機(jī)上,該研磨輪具有的空氣滲透性是以cc空氣/秒/英寸水來測量為該磨料顆粒截面寬度的至少0. 44倍，并且包括(i)在該研磨輪固化之前，一種纖維粒子的基質(zhì)，這些纖維粒子具有的長度與直徑的長徑比是至少5 l；(ii)該研磨輪固化之后，按體積計約55%至約80%的互連的孔隙率，該互連的孔隙率是由該纖維粒子基質(zhì)限定的；以及(iii)對研磨有效量的磨料顆粒和粘結(jié)劑，其中該互連的孔隙率提供了一種開放的通道結(jié)構(gòu)，從而允許流體或碎片在研磨過程中穿過該磨料物品而通過，并且其中該纖維粒子基質(zhì)是至少一個結(jié)構(gòu)化的填充劑的層，該填充劑選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成玻璃墊、有機(jī)墊、陶瓷纖維墊、以及它們的組合； b)使該研磨輪與一個具有圓柱表面的旋轉(zhuǎn)的軋輥接觸； c)使該研磨輪橫過該軋輥的表面，保持該研磨輪與該軋輥的表面的持續(xù)接觸；并且 d)研磨該軋輥的表面。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中進(jìn)一步包括對該研磨輪進(jìn)行修整。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中在步驟(c)過程中對該研磨輪進(jìn)行修整。
21.一種用于對軋輥進(jìn)行研磨的方法，該方法包括 a)將一個研磨輪安裝到一個軋輥研磨機(jī)上，其中該研磨輪包括由一種纖維粒子的基質(zhì)限定的、按體積計約40%至約54%的互連的孔隙率，這些纖維粒子具有的長度與直徑的長徑比是至少5 1，以及對于研磨有效量的磨料顆粒和粘結(jié)劑，并且該研磨輪具有的空氣滲透性是以cc空氣/秒/英寸水來測量為該磨料顆粒截面寬度的至少0. 22倍，其中該互連的孔隙率提供了一種開放的通道結(jié)構(gòu)從而允許流體或碎片在研磨過程中穿過該磨料物品而通過，并且其中這些纖維粒子由選自下組的材料組成，該組由以下各項(xiàng)組成磨料顆粒、填充劑、它們的組合、以及它們的團(tuán)聚體； b)使該研磨輪與一個具有圓柱表面的旋轉(zhuǎn)的軋輥接觸； c)使該研磨輪橫過該軋輥的表面，保持該研磨輪與該軋輥的表面的持續(xù)接觸；并且 d)研磨該軋輥的表面。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中進(jìn)一步包括對該研磨輪進(jìn)行修整。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其中在步驟(c)過程中對該研磨輪進(jìn)行修整。
24.一種用于對軋輥進(jìn)行研磨的方法，該方法包括 a)將一個研磨輪安裝到一個軋棍研磨機(jī)上,該研磨輪具有的空氣滲透性是以cc空氣/秒/英寸水來測量為該磨料顆粒截面寬度的至少0. 44倍，并且包括(i)在該磨料物品固化之前，一種纖維粒子的基質(zhì)，這些纖維粒子具有的長度與直徑的長徑比是至少5 I ；(ii)該磨料物品固化之后，按體積計約55%至約80%的互連的孔隙率，該互連的孔隙率是由該纖維粒子基質(zhì)限定的；以及(iii)對研磨有效量的磨料顆粒和粘結(jié)劑，其中該互連的孔隙率提供了一種開放的通道結(jié)構(gòu)，從而允許流體或碎片在研磨過程中穿過該磨料物品而通過，并且其中該纖維粒子基質(zhì)是至少一個結(jié)構(gòu)化的填充劑的層，該填充劑選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成玻璃墊、有機(jī)墊、陶瓷纖維墊、以及它們的組合； b)使該研磨輪與一個具有圓柱表面的旋轉(zhuǎn)的軋輥接觸； c)使該研磨輪橫過該軋輥的表面，保持該研磨輪與該軋輥的表面的持續(xù)接觸；并且 d)研磨該軋輥的表面。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其中進(jìn)一步包括對該研磨輪進(jìn)行修整。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中在步驟(c)過程中對該研磨輪進(jìn)行修整。
27.一種用于對軋輥進(jìn)行研磨的方法，該方法包括a)將一個研磨輪安裝到一個軋輥研磨機(jī)上，該研磨輪包括磨料顆粒的一種共混物該共混物包括i) 一種單纖維的溶膠凝膠氧化鋁磨料顆粒，該顆粒具有的長度比截面寬度的長徑比是大于約I. O，或其一種團(tuán)聚體；以及ii)團(tuán)聚式磨料顆粒的粒料，這些粒料包括被一種粘結(jié)材料保持在一個三維形狀內(nèi)的多個磨料顆粒；一種粘結(jié)劑；以及至少約35體積百分比的孔隙率； b)使該研磨輪與一個具有圓柱表面的旋轉(zhuǎn)的軋輥接觸； c)使該研磨輪橫過該軋輥的表面，保持該研磨輪與該軋輥的表面的持續(xù)接觸；并且 d)研磨該軋輥的表面。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其中進(jìn)一步包括對該研磨輪進(jìn)行修整。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其中在步驟(c)過程中對該研磨輪進(jìn)行修整。
30.一種用于對軋輥進(jìn)行研磨的方法，該方法包括 a)將一個研磨輪安裝到一個軋輥研磨機(jī)上，該研磨輪包括一種團(tuán)聚體，該團(tuán)聚體包括i) 一種單纖維的溶膠凝膠氧化鋁磨料顆粒，該顆粒具有的長度比截面寬度的長徑比是大于約I. 0 ；ii) 一種非單纖維的磨料顆粒；以及iii) 一種粘結(jié)材料，其中該非單纖維的磨料顆粒以及單纖維的溶膠凝膠氧化鋁磨料顆粒被該粘結(jié)材料保持在一個三維形狀中；一種粘結(jié)劑；以及至少約35體積百分比的孔隙率； b)使該研磨輪與一個具有圓柱表面的旋轉(zhuǎn)的軋輥接觸； c)使該研磨輪橫過該軋輥的表面，保持該研磨輪與該軋輥的表面的持續(xù)接觸；并且 d)研磨該軋輥的表面。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，其中進(jìn)一步包括對該研磨輪進(jìn)行修整。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其中在步驟(c)過程中對該研磨輪進(jìn)行修整。
33.一種軋輥研磨機(jī)，包括用于安裝一個研磨輪和一個旋轉(zhuǎn)修整工具的一個組件，其中該旋轉(zhuǎn)修整工具可以接觸該研磨輪的周邊，以及用于在該研磨輪橫過該軋輥的一個表面時將該旋轉(zhuǎn)修整工具與該研磨輪一起移動的裝置。
34.一個用于對軋輥進(jìn)行研磨的裝置，包括一個第一系統(tǒng)，用于使一個旋轉(zhuǎn)的研磨輪橫過一個軋輥的表面并且保持該研磨輪與該軋輥接觸；以及一個第二系統(tǒng)，用于保持正在橫過該軋輥的表面的該旋轉(zhuǎn)的研磨輪與一個旋轉(zhuǎn)的修整工具之間的接觸。
35.如權(quán)利要求34所述的裝置，其中該第一系統(tǒng)以及該第二系統(tǒng)是處于CNC控制之下。
36.一個用于對軋輥進(jìn)行研磨的裝置，包括一個修整工具，該修整工具操作性地連接到一個研磨輪上以便當(dāng)該研磨輪橫過該軋輥的一個表面時保持在該修整工具與該研磨輪之間的接觸。
全文摘要
在一個方面，一種用于軋輥研磨的方法利用了一個多孔的并且可滲透的研磨輪。在另一方面，一種用于對軋輥進(jìn)行研磨的方法包括當(dāng)該研磨輪橫過一個軋輥的表面時對該研磨輪進(jìn)行修整。其他方面涉及一種系統(tǒng)，例如一個軋輥研磨機(jī)或其零件，其中一個修整工具在該研磨輪研磨軋輥的表面時與研磨輪接觸。在一些具體的實(shí)例中，在研磨輪橫過軋輥的表面時使研磨輪與一個旋轉(zhuǎn)修整工具保持接觸。
文檔編號B24D3/00GK102725102SQ201080027979
公開日2012年10月10日 申請日期2010年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月19日
發(fā)明者C·胡貝爾, P·凱澤 申請人:圣戈班磨料磨具有限公司, 法國圣戈班磨料磨具公司